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[问题情景]某化学实验小组同学将硫酸铜溶液加入装有铁粉的试管中,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?
[提出猜想]从物质组成元素的角度,放出的气体可能是SO2、O2、H2.
[查阅资料]SO2易溶于水,它能与NaOH反应,生成Na2SO3和H2O.
[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,你认为方案中的安全隐患是
丙同学认为:为确保安全,实验前应先收集一试管气体,用拇指堵住试管口,靠近火焰点火,若不发出爆鸣声,方可采用上面的装置进行实验.
[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:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是
[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发生反应的结论.其他同学认为这一方案不严谨,理由是
(3)假设图2试管中SO2与NaOH恰好完全反应,此时溶液中的溶质是
[反思]有同学认为,要确定生成的气体中是否有SO2,其实可以根据气体的气味来确定,若能闻到
(1)甲、乙两同学欲对上述整套装置检查气密性:甲同学是用手捂住试管(或微热试管),观察导管中是否有液面上升的现象.是否能?答:
乙同学是先从玻璃导管向试管中注入水,观察导管中液面与试管中液面是否形成高度差,且在一段时间后,观察液面差是否变化的方法.是否能?
若上述两种方案均不能,请思考新方案,并填下列空白(若上述可行,则不填下列空白):先在试管中装入适量水(保证玻璃导管的下端浸没在水中),然后(填操作方法)
(2)向试管中加入0、00127%的碘水10g,用适量的蒸馏水稀释后,再加入2~3滴淀粉溶液,配置成溶液A.测定指定地点空气中SO2的含量时,推拉注射器的活塞反复抽气,试管中发生的化学反应方程式为SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,A溶液由
(3)我国环境空气质量标准中对每次空气质量测定中SO2的最高浓度限值(mg/m3):一级标准:0.15;二级标准:0.50;三级标准:0.70.该课外活动小组分成第一活动小组和第二活动小组,使用相同的实验装置和溶液A,在同一地点、同时测量空气中SO2的含量.当反应恰好完全进行,记录抽气时间和次数如下(假定每次抽气500mL).请将下表填写完整(计算时保留2位有效数字):
(4)通过测定并计算,你判断出所测地点的空气中S02的含量属于
分组 | 第一小组 | 第二小组 |
抽气时间 | 20分钟 | 21分钟 |
抽气次数 | 100 | 130 |
SO2含量:mg/m3 |
①在实验过程中,需缓缓抽动活塞的目的是
②判断该地点的空气中SO2含量属于
(1)甲、乙两同学欲对上述整套装置检查气密性:甲同学是用手捂住试管(或微热试管),观察导管中是否有液面上升的现象.是否能?答:(填能或不能);
乙同学是先从玻璃导管向试管中注入水,观察导管中液面与试管中液面是否形成高度差,且在一段时间后,观察液面差是否变化的方法.是否能?(填能或不能);
若上述两种方案均不能,请思考新方案,并填下列空白(若上述可行,则不填下列空白):先在试管中装入适量水(保证玻璃导管的下端浸没在水中),然后(填操作方法),看到(填实验现象),证明该装置的气密性良好.
(2)向试管中加入0、00127%的碘水10g,用适量的蒸馏水稀释后,再加入2~3滴淀粉溶液,配置成溶液A.测定指定地点空气中SO2的含量时,推拉注射器的活塞反复抽气,试管中发生的化学反应方程式为SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,A溶液由色变为时表明反应恰好完全进行,此时应停止抽气.
(3)我国环境空气质量标准中对每次空气质量测定中SO2的最高浓度限值(mg/m3):一级标准:0.15;二级标准:0.50;三级标准:0.70.该课外活动小组分成第一活动小组和第二活动小组,使用相同的实验装置和溶液A,在同一地点、同时测量空气中SO2的含量.当反应恰好完全进行,记录抽气时间和次数如下(假定每次抽气500mL).请将下表填写完整(计算时保留2位有效数字):
(4)通过测定并计算,你判断出所测地点的空气中S02的含量属于标准(填表3中所列举
分组 | 第一小组 | 第二小组 |
抽气时间 | 20分钟 | 21分钟 |
抽气次数 | 100 | 130 |
SO2含量:mg/m3 |
①在实验过程中,需缓缓抽动活塞的目的是;若快速抽拉,则测定的结果将(填偏大、偏小或无影响);
②判断该地点的空气中SO2含量属于(填数字)级标准,(填“第一”或“第二”)小组的测定结果准确,另一小组实验结果产生较大偏差的原因是(两个小组所用药品和装置均无问题).
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有一实验事实:铁粉与硫酸铜溶液反应,不但有铜生成,而且有较多的气体产生.为确定气体的成分,进行下列实验探究.
(一)探究:
从物质组成元素角度分析,气体可能是SO2、O2、H2中的一种或几种.
(二)实验:
(1)甲同学为确定是否含有SO2,他将气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液颜色未发生变化,则该气体中________SO2(填“有”或“无”).
(2)乙同学认为只有O2,则可用是________
来检验.实验证明乙同学的观点不正确(3)丙同学为判断是否含有O2,同时确定气体成分,通过查阅资料得知:
O2+4KI+4HCl2I2+4KCl+2H2O,
I2为碘单质.于是他设计了如下的实验装置:(三)实验现象与结论:
A中观察到________,证明无O2;
B中观察到________,证明该气体是H2.
(四)实验反思:
(4)大家认为丙同学在加热之前,应对气体先________以确保安全.
(5)由上述实验可知,硫酸铜溶液显________性(填“酸”或“碱”).
(6分)有一实验事实:铁粉与硫酸铜溶液反应,不但有铜生成,而且有较多的气体产生。为确定气体的成分,进行下列实验探究。
(一)探究:从物质组成元素角度分析,气体可能是SO2、O2、H2中的一种或几种。
(二)实验:
(1)甲同学为确定是否含有SO2,他将气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液颜色未发生变化,则该气体中 SO2(填“有”或“无”)。
(2)乙同学认为只有O2,则可用 来检验。实验证明乙同学的观点不正确
(3)丙同学为判断是否含有O2,同时确定气体成分,通过查阅资料得知:
O2+4KI+4HCl ="==" 2I2+4KCl+2H2O,I2为碘单质。于是他设计了如下的实验装置:
(三)实验现象与结论:A中观察到 ,证明无O2;
B中观察到 ,证明该气体是H2。
(四)实验反思:
(4)大家认为丙同学在加热之前,应对气体先 以确保安全。
(5)由上述实验可知,硫酸铜溶液显 性(填“酸”或“碱”)。