题目内容
请你参与下列探究.
[问题情景]某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时,有较多的气泡放出.这一现象激发起同学们的探究欲望,生成的是什么气体呢?
[提出猜想]从物质组成元素的角度分析,放出的气体可能是SO2、O2、H2.
[查阅资料]SO2易溶于水,它能与NaOH溶液反应,生成Na2SO3.
[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,则检验方法是
(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量.写出SO2与NaOH反应的化学方程式:
(3)实验小组同学合作设计了如图1组合实验方案,排除和验证猜想的气体.
如果放出的是O2和H2的混合物,你认为方案中的安全隐患是
丙同学认为:为确保安全,实验前应先进行验纯操作.
[实验探究]经丙同学确认安全后,小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色;停止通气,再次称量装置A,发现质量不变.
结论:
(1)铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是
(2)写出该气体与CuO反应的化学方程式:
[思维拓展]
(1)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液显
(2)不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?有一同学设计了图2所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论.其他同学认为这一方案不严谨,理由是
[问题情景]某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时,有较多的气泡放出.这一现象激发起同学们的探究欲望,生成的是什么气体呢?
[提出猜想]从物质组成元素的角度分析,放出的气体可能是SO2、O2、H2.
[查阅资料]SO2易溶于水,它能与NaOH溶液反应,生成Na2SO3.
[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,则检验方法是
用带火星的木条试验,看木条是否复燃
用带火星的木条试验,看木条是否复燃
.(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量.写出SO2与NaOH反应的化学方程式:
SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O
SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O
.(3)实验小组同学合作设计了如图1组合实验方案,排除和验证猜想的气体.
如果放出的是O2和H2的混合物,你认为方案中的安全隐患是
实验时在B处易发生爆炸事故
实验时在B处易发生爆炸事故
.丙同学认为:为确保安全,实验前应先进行验纯操作.
[实验探究]经丙同学确认安全后,小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色;停止通气,再次称量装置A,发现质量不变.
结论:
(1)铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是
H2
H2
.(2)写出该气体与CuO反应的化学方程式:
H2+CuO
Cu+H2O
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H2+CuO
Cu+H2O
.
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[思维拓展]
(1)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液显
酸
酸
(选填“酸”或“碱”)性.(2)不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?有一同学设计了图2所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论.其他同学认为这一方案不严谨,理由是
SO2易溶于水,也能使液面上升
SO2易溶于水,也能使液面上升
.要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是将NaOH溶液换成水做对比实验
将NaOH溶液换成水做对比实验
.分析:【方案设计】
(1)根据氧气支持燃烧能使带火星的木条复燃解答;
(2)根据S02与NaOH反应生成亚硫酸钠和水书写方程式;
(3)根据氢气不纯遇火或加热会发生爆炸解答;
【实验探究】
(1)根据氢气的还原性并结合题意分析解答;
(2)根据氢气和氧化铜反应生成铜和水书写方程式;
【思维拓展】
(1)根据铁和硫酸铜反应能生成氢气解答;
(2)根据资料:SO2易溶于水,它能与NaOH溶液反应,生成Na2SO3解答.
(1)根据氧气支持燃烧能使带火星的木条复燃解答;
(2)根据S02与NaOH反应生成亚硫酸钠和水书写方程式;
(3)根据氢气不纯遇火或加热会发生爆炸解答;
【实验探究】
(1)根据氢气的还原性并结合题意分析解答;
(2)根据氢气和氧化铜反应生成铜和水书写方程式;
【思维拓展】
(1)根据铁和硫酸铜反应能生成氢气解答;
(2)根据资料:SO2易溶于水,它能与NaOH溶液反应,生成Na2SO3解答.
解答:解:【方案设计】(1)由于氧气具有助燃性能使带火星的木条复燃,所以用带火星的木条检验,看是否复燃;
(2)SO2与NaOH反应的反应物是SO2和NaOH,生成物是亚硫酸钠和水,再通过观察法进行配平即可;
(3)由于氢气具有可燃性,氧气具有助燃性,所以加热它们的混合物容易发生爆炸;
【实验探究】结论:(1)根据题中信息:一段时间后,发现表面含Cu0的铜网由黑色变为光亮的红色,说明气体中有还原性气体,在氧气、氢气和二氧化硫中只有氢气具有还原性;
(2)氢气与氧化铜反应生成铜和水,方程式是:H2+CuO
Cu+H2O;
【思维拓展】(1)要想产生氢气必须是金属与酸反应,所以硫酸铜溶液显酸性;
(2)由于SO2溶于水中能与水反应生成亚硫酸,也会导致试管内气压减小,使液面上升,因此要将NaOH溶液换成水做对比实验观察现象进行对比;
故答案为:
【方案设计】
(1)用带火星的木条试验,看木条是否复燃;
(2)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
(3)实验时在B处易发生爆炸事故;
【实验探究】(1)H2; (2)H2+CuO
Cu+H2O;
【思维拓展】(1)酸; (2)SO2易溶于水,也能使液面上升; 将NaOH溶液换成水做对比实验.
(2)SO2与NaOH反应的反应物是SO2和NaOH,生成物是亚硫酸钠和水,再通过观察法进行配平即可;
(3)由于氢气具有可燃性,氧气具有助燃性,所以加热它们的混合物容易发生爆炸;
【实验探究】结论:(1)根据题中信息:一段时间后,发现表面含Cu0的铜网由黑色变为光亮的红色,说明气体中有还原性气体,在氧气、氢气和二氧化硫中只有氢气具有还原性;
(2)氢气与氧化铜反应生成铜和水,方程式是:H2+CuO
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【思维拓展】(1)要想产生氢气必须是金属与酸反应,所以硫酸铜溶液显酸性;
(2)由于SO2溶于水中能与水反应生成亚硫酸,也会导致试管内气压减小,使液面上升,因此要将NaOH溶液换成水做对比实验观察现象进行对比;
故答案为:
【方案设计】
(1)用带火星的木条试验,看木条是否复燃;
(2)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
(3)实验时在B处易发生爆炸事故;
【实验探究】(1)H2; (2)H2+CuO
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【思维拓展】(1)酸; (2)SO2易溶于水,也能使液面上升; 将NaOH溶液换成水做对比实验.
点评:本题考查了学生根据已有知识,根据物质的性质等,结合题意分析和解决问题的能力.
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