题目内容

16.某课外活动小组同学进行如下探究活动:

(1)利用工厂部分生锈的生铁屑制备硫酸亚铁,实验流程如图1.
①实验室中完成操作A使用的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯和漏斗.
②在反应器中发生反应的化学方程式除Fe2(SO43+Fe═3FeSO4外,还有Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑; Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO43+3H2O.
(2)检验某工厂废料中是否含有铜、氧化铜和碳粉,实验流程如图2.【资料:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O】
①蓝色溶液B与Fe反应后,溶液颜色变浅,其原因是(用化学方程式表示)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu.
②废料的成分是铜、氧化铜和碳粉.

分析 (1)①根据过滤操作需要的仪器考虑;②生锈的铁钉中含有氧化铁和铁,所以加入过量的硫酸后,会发生反应:氧化铁与硫酸反应,铁和硫酸反应;(2)本题属于推断题,根据题目给出的流程图和信息:过滤是把不溶性固体和液体分开的一种方法;工厂废料中加入试剂得到蓝色溶液B,故B中含有硫酸铜溶液,试剂a为稀硫酸,废料中含有氧化铜;蓝色溶液B中加入铁,得到气体E,可知试剂a过量,B溶液为硫酸和硫酸铜的混合溶液;固体A充分燃烧后生成气体C,可知废料中含有碳,剩下固体D为铜,据此分析

解答 解:(1)①操作A是过滤,用到的仪器有:铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒,所以玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒;
②生锈的铁钉中含有氧化铁和铁,所以加入过量的硫酸后,会发生反应:氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,用观察法配平,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以方程式为:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑   Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO43+3H2O.
(2)本题属于推断题,根据题目给出的流程图和信息:过滤是把不溶性固体和液体分开的一种方法;
工厂废料中加入试剂得到蓝色溶液B,故B中含有硫酸铜溶液,试剂a为稀硫酸,废料中含有氧化铜;
蓝色溶液B中加入铁,得到气体E,可知试剂a过量,B溶液为硫酸和硫酸铜的混合溶液,加入铁发生反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
固体A充分燃烧后生成气体C,可知废料中含有碳,剩下固体D为铜.
故答案为:(1)①漏斗;②Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑; Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO43+3H2O;(2)①Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;②铜、氧化铜和碳粉.

点评 本题难点属于物质的推断题,是通过对实验方法和过程的探究,在比较鉴别的基础上,得出了正确的实验结论.

练习册系列答案
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8.小红和她的同学学习了金属活动性及稀硫酸的一些性质后,对铜与浓硫酸能否发生反应产生了兴趣,并进行了如下探究:
【提出问题】猜想Ⅰ:铜与浓硫酸不能反应; 猜想Ⅱ:铜与浓硫酸能反应,且可能生成氢气.
【实验探究】实验Ⅰ:在一支试管中加入一小片铜,再加入少量的浓硫酸,放置一段时间,试管中无现象;
实验Ⅱ:再给上述试管加热,试管中产生有刺激性气味的气体,将反应后的溶液小心地注入到盛有少量水的烧杯中,溶液呈现出明显的蓝色.
【分析猜想】(1)溶液呈蓝色,说明生成了CuSO4(硫酸铜).
(2)根据实验现象及已有的知识推断,产生的气体不可能是氢气,很可能是一种含硫元素的气体.
【查阅资料】(1)常见的含硫元素的气体有二氧化硫和硫化氢.
(2)二氧化硫和二氧化碳相似,都能和氢氧化钠等碱溶液反应生成盐和水.
(3)二氧化硫能使品红溶液褪色,加热,又能恢复原来的红色.硫化氢不能使品红溶液褪色.
(4)二氧化硫和硫化氢均有毒.
【实验探究】为了检验产生的有刺激性气味的气体的成分,小红和她的同学进一步实验:将产生的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热,溶液又恢复了红色.
【实验结论】(1)在常温下,铜与浓硫酸不能反应.
(2)在加热条件下铜与浓硫酸反应除产生的气体外,此反应还生成了水,请写出该反应的化学方程式Cu+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O;
(3)浓硫酸与铜加热时能反应,而稀硫酸与铜即使加热也不能反应,由此说明:物质的化学性质除了与物质本身的性质有关外,还可能与溶液中溶质的浓度大小或质量分数大小有关.
【拓展延伸】为了防止污染空气,小红和她的同学采用氢氧化钠溶液来吸收多余的气体,请写出该反应的化学方程式SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O.

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