题目内容

化学实验小组同学将铁粉放入某硫酸铜溶液中时,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢?同学们决定进行探究。探究前老师提示,该反应生成的气体只有一种。

(提出猜想)气体可能是SO2、O2或H2中的一种。

(查阅资料)SO2与二氧化碳化学性质相似,也能使澄清石灰水变浑浊。

(方案设计)依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:

(1)甲同学认为是O2,除了用带火星木条检验外,还可将气体通过灼热的铜网,如果观察到_____,证明猜想正确。

(2)乙同学认为是SO2,只需将气体通入澄清石灰水,看澄清石灰水是否变浑浊。写出SO2与Ca(OH)2反应的化学方程式_____。

(3)实验小组同学综合考虑,设计了如图组合实验方案,验证猜想。

(实验探究)

(1)实验开始时,先将收集到的气体从a处通入一段时间后,再点燃C处酒精灯。这样操作的目的是_____。

(2)实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊,C装置中黑色氧化铜变成光亮的红色物质__________。

(实验结论)铁粉与该硫酸铜溶液反应时,产生的气体是_____。

(思维拓展)

(1)硫酸铜溶于水时会有少量与水发生反应生成氢氧化铜而使溶液浑浊,为抑制该反应的发生,配制硫酸铜溶液时,通常先将硫酸铜溶解在少量物质X中,再加水稀释。上述实验中的气体就是铁与X反应产生的,你认为X最好是_____(写化学式)。

(2)如果将适量的铁粉放入某混有X的硫酸铜溶液时,铁粉恰好完全溶解,过滤得沉淀物,经洗涤干燥,称得沉淀物的质量与所加入的铁粉的质量相等。设与铁反应的CuSO4和X的质量分别为m1、m2,则m1:m2=_____。

练习册系列答案
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某化学兴趣小组的学生,发现金属R不在初中学到的金属活动性顺序表中,该小组为了了解R与常见金属铝、铜的金属活动性顺序,进行如下探究活动:

(做出猜想)他们考虑到铝的活动性比铜强,对三种金属的活动性顺序作出如下猜想:

猜想一:Al>Cu>R;猜想二:Al>R>Cu;猜想三:_____。

(查阅资料)R是一种银白色的金属,通常显+2价,盐溶液呈蓝色:硫酸铝、氯化铝、硝酸铝的溶液均为无色。

(实验探究)为了探究哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别针对猜想一、猜想二、猜想三设计实验方案并展开实验探究。

猜想

主要操作

主要现象

实验结论

猜想一

打磨R丝,并将其插入到硫酸铜溶液中

_____

猜想一不成立,R与硫酸铜反应的化学方程式可表示为_____

猜想二

打磨粗细相同的R丝,铝丝、铜丝,分别将他们插入到相同体积和溶液质量分数的稀硫酸中

①R丝表面产生气泡缓慢,溶液有无色逐渐变成蓝色

②铝丝表面产生气泡较快

②铜丝表面没有气泡产生

猜想二成立

猜想三

将未经打磨的铝丝插入到R的盐酸溶液中

_____

猜想三成立

(交流反思)究竟哪种猜想成立?三位同学经讨论交流,一致认为丙同学的操作及结论有误,理由是_____

(拓展探究)实验结束后,老师告诉同学们,金属铝也能与氢氧化钠溶液反应放出一种气体。为了解该气体的成分,实验小组进行了以下探究活动:

(做出猜想)小红猜想是氧气;小敏猜想是氢气。

(实验探究)小红和小敏针对自己的猜想,分别用如图装置设计以下实验方案

(1)小红待反应一段时间后,将_____;否则不是O2。

(2)小敏待反应一段时间后,将_____;否则不是H2。

(得出结论)查阅资料知,铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠( NaAlO2),反应的化学方程式为_____。

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