题目内容
3．请你参与下列探究：[问题情境]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，同学们都能解释红色固体物质的出现，请你写出生成红色固体物质的化学反应方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu．但却对气体的生成产生了疑问，激发了同学们强烈的探究欲望，生成的是什么气体？
[提出猜想]从物质组成元素的角度，放出的气体肯能是O2、SO2、H2．
[查阅资料]SO2易溶于水，能与过量的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伸入收集的气体中若复燃说明是氧气．
（2）乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量．写出SO2与NaOH溶液反应的化学方程式S02+2NaOH=Na2S03+H2O．
（3）甲、乙同学实验的结果表明气体汇总即不含O2也不含SO2，丙同学根据以上实验结果推测气体是H2．
[实验探究]丙同学为了检验H2，收集了一试管气体，用拇指堵住试管口且管口略向下倾斜靠近火焰移开拇指点火，听到很小的声音．然后再将气体用带尖嘴的导管导出点燃且用冷而干燥的烧杯罩在火焰的上方，气体在空气里安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯壁上有水珠生成，接触烧杯的手能感觉到发热．
结论：铁粉与硫酸铜的溶液反应时，产生的气体是氢气
[思维拓展]由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有酸性物质．
分析 依据铁能和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁进行书写即可；
【方案设计】（1）运用氧气支持燃烧能使带火星的木条复燃解答．
（2）运用S02与NaOH反应生成亚硫酸钠和水解答．
【实验探究】运用氢气的燃烧现象分析判断
【思维拓展】
运用金属和酸的反应能生成氢气的特点进行解答．
解答 解：铁能和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，其方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
【方案设计】
（1）氧气的鉴定一般是用带火星的木条伸入收集的气体中若复燃说明是氧气；
（2）S02与NaOH反应生成亚硫酸钠和水，其方程式为：S02+2NaOH=Na2S03+H2O；
【实验探究】根据实验的现象：气体在空气里安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯壁上有水珠生成，接触烧杯的手能感觉到发热．说明这种气体是氢气；
【思维拓展】因为活动性在氢前的金属和酸反应能产生氢气，所以由上述实验可以推出，可断定该溶液呈酸性；
故答案为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
【方案设计】
（1）用带火星的木条伸入收集的气体中若复燃说明是氧气；
（2）S02+2NaOH=Na2S03+H2O；
【实验探究】氢气；
【思维拓展】酸性；
点评 本题综合考查了金属的化学性质、氧气的检验、使用氢气的注意事项以及碱的部分性质，解题的关键是进行知识的迁移和灵活运用．
练习册系列答案
相关题目
13．在生活中，碳酸氢钠是常用的发酵剂的主要成分．
Ⅰ．（1）碳酸钠和碳酸氢钠中阴离子对应的酸都是H2CO3（填化学式）．
（2）碳酸氢钠在医疗上用作治疗胃酸过多，反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑．
Ⅱ．某天然碱中可能含有碳酸钠和碳酸氢钠，小明同学设计了如下实验探究其组成．请分析其过程完成填空．
在老师的指导下采用了如图1所示装置用小苏打和纯碱做了对比实验．实验中小试管内沾有无水硫酸铜粉末的棉花球变成蓝色，a烧杯中石灰水无明显现象，b烧杯中石灰水了现白色浑浊．试回答：①结论：碳酸氢钠（填“碳酸钠”或“碳酸氢钠”）受热分解出水和CO2等物质；②写出b烧杯中发生反应的化学方程式CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．
同学们还查阅到如下资料：
（1）2NaHCO3+Ca（OH）2=Na2CO3+CaCO3↓+H2O
（2）Ca（HCO3）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaHCO3
（3）CaCl2 稀溶液与 NaHCO3稀溶液混合无沉淀、与Na2CO3稀溶液混合有沉淀
【假设猜想】
假设一：天然碱成分为碳酸氢钠；
假设二：天然碱成分为碳酸钠；
假设三：天然碱成分为碳酸氢钠和碳酸钠．
【实验方案】
方案一：取一定量样品直接加热，再将产生的气体通入澄清石灰水，根据实验现象，对上述三种假设的每一种是否成立都能进行判断．请评价这种方案是否合理否（填“是”或“否”），理由是只能得出是否含有碳酸氢钠或碳酸钠，不能判断是否同时含有碳酸氢钠和碳酸钠．
方案二：
可选药品：NaOH溶液 稀盐酸 Ca（OH）2溶液 CaCl2溶液
Ⅲ．为测定天然碱中的成分，小组的同学设计了如下实验，其主要实验步骤如下：
（1）按图2组装仪器，将52.5g试样放入锥形瓶中，打开活塞B，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；
（2）准确称量干燥管的质量后再次连接好装置；
（3）关闭活塞B，打开分液漏斗的活塞和上面的塞子，加入足量某酸溶液；
（4）待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞B，再次从导管A处缓缓鼓入一定量的空气，直至干燥管内物质质量不变；
（5）再次称量干燥管的质量；并绘制干燥管增加的质量与时间的关系图（见图3）；
讨论：
①步骤（1）加入样品前还应检查装置的气密性，所加的酸溶液最好是稀硫酸．
②装置甲的作用是吸收空气中的二氧化碳；装置乙的作用是吸收二氧化碳中混有的水蒸气．第（4）步再次从导管A处缓缓鼓入一定量的空气的作用是使反应生成的二氧化碳全部被碱石灰吸收．
③请利用有关数据计算试样中碳酸氢钠的质量分数．（写出计算过程）
Ⅰ．（1）碳酸钠和碳酸氢钠中阴离子对应的酸都是H2CO3（填化学式）．
（2）碳酸氢钠在医疗上用作治疗胃酸过多，反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑．
Ⅱ．某天然碱中可能含有碳酸钠和碳酸氢钠，小明同学设计了如下实验探究其组成．请分析其过程完成填空．
在老师的指导下采用了如图1所示装置用小苏打和纯碱做了对比实验．实验中小试管内沾有无水硫酸铜粉末的棉花球变成蓝色，a烧杯中石灰水无明显现象，b烧杯中石灰水了现白色浑浊．试回答：①结论：碳酸氢钠（填“碳酸钠”或“碳酸氢钠”）受热分解出水和CO2等物质；②写出b烧杯中发生反应的化学方程式CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．
同学们还查阅到如下资料：
（1）2NaHCO3+Ca（OH）2=Na2CO3+CaCO3↓+H2O
（2）Ca（HCO3）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaHCO3
（3）CaCl2 稀溶液与 NaHCO3稀溶液混合无沉淀、与Na2CO3稀溶液混合有沉淀
【假设猜想】
假设一：天然碱成分为碳酸氢钠；
假设二：天然碱成分为碳酸钠；
假设三：天然碱成分为碳酸氢钠和碳酸钠．
【实验方案】
方案一：取一定量样品直接加热，再将产生的气体通入澄清石灰水，根据实验现象，对上述三种假设的每一种是否成立都能进行判断．请评价这种方案是否合理否（填“是”或“否”），理由是只能得出是否含有碳酸氢钠或碳酸钠，不能判断是否同时含有碳酸氢钠和碳酸钠．
方案二：
可选药品：NaOH溶液 稀盐酸 Ca（OH）2溶液 CaCl2溶液
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 操作一：取天然碱样品少量溶于足量水后，加入过量的CaCl2稀溶液（如果操作一有沉淀，则进行操作二） | 无沉淀出现 | 假设一成立 |
| 操作二：待操作一中反应充分后过滤，并在滤液中加入过量的Ca（OH）2溶液，观察 | 无沉淀出现 | 假设二成立 |
| 产生白色沉淀 | 假设三成立 |
（1）按图2组装仪器，将52.5g试样放入锥形瓶中，打开活塞B，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；
（2）准确称量干燥管的质量后再次连接好装置；
（3）关闭活塞B，打开分液漏斗的活塞和上面的塞子，加入足量某酸溶液；
（4）待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞B，再次从导管A处缓缓鼓入一定量的空气，直至干燥管内物质质量不变；
（5）再次称量干燥管的质量；并绘制干燥管增加的质量与时间的关系图（见图3）；
讨论：
①步骤（1）加入样品前还应检查装置的气密性，所加的酸溶液最好是稀硫酸．
②装置甲的作用是吸收空气中的二氧化碳；装置乙的作用是吸收二氧化碳中混有的水蒸气．第（4）步再次从导管A处缓缓鼓入一定量的空气的作用是使反应生成的二氧化碳全部被碱石灰吸收．
③请利用有关数据计算试样中碳酸氢钠的质量分数．（写出计算过程）
14．下列反应属于化合反应的是（ ）
| A． | 二氧化锰投入过氧化氢容器中 | B． | 在氧气中点燃木炭 | ||
| C． | 石蜡在空气中燃烧 | D． | 分离液态空气法得到氧气 |
11．某同学在配制溶液时，经计算需2.5g食盐，称量时发现指针右偏，接下来该同学的操作应该是（ ）
| A． | 减少砝码或游码的量 | B． | 增加砝码或游码的量 | ||
| C． | 增加食盐 | D． | 减少食盐 |
8．下列物质属于纯净物的是（ ）
| A． | 部分结冰的蒸馏水 | B． | 经过沉淀过滤后得到的矿泉水 | ||
| C． | 高锰酸钾加热完全反应后的剩余物 | D． | 洁净的空气 |
15．下列反应属于分解反应的是（ ）
| A． | 硫+氧气→二氧化硫 | B． | 氯酸钾→氯化钾+氧气 | ||
| C． | 铁+氧气→四氧化三铁 | D． | 蜡烛+氧气→二氧化碳+水 |
12．下列叙述中，正确的是（ ）
| A． | 木炭在空气中燃烧，发出白色火焰 | B． | 硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 | ||
| C． | 红磷在空气中燃烧生成大量白雾 | D． | 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射 |
13．下列关于氧气的说法错误的是（ ）
| A． | 工业上可以利用分离液态空气法制氧气 | |
| B． | 氧气跟其他物质发生的反应都是氧化反应 | |
| C． | 氯酸钾加热制氧气时，二氧化锰的加入不会增加生成氧气的量 | |
| D． | 氧气可以用于气焊，说明氧气具有可燃性 |