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安徽省从2013年12月1日零时起,车用汽油升级为“国Ⅳ”标准,对二氧化硫的排放有了大大的改善。已知SO2可以用Fe( NO3)3溶液吸收, 0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH=2。某学习小组据此展开如下相关探究:
【探究I】铜与浓硫酸的反应探究:
(l)取12.8g铜片于三颈烧瓶中,通N2一段时间后再加入20 mL 18 mol?L-1的浓硫酸,加热。装置A中有白雾(硫酸酸雾)生成,装置B中产生白色沉淀,充分反应后,烧瓶中仍有铜片剩余。![]()
①该小组同学认为烧瓶中除有铜片剩余外还应有较多的硫酸剩余,其原因是: ___________________ 。
②该小组同学欲通过测定产生气体的量来求余酸的物质的量,设计了多种实验方案。下列方案不可行的是______ 。
A.将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称重
B.将产生的气体缓缓通入足量硫酸酸化的高锰酸钾溶液后,再加入足量的BaCl2溶液,测量所得沉淀的质量
C.用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)
【探究II】装置B中产生沉淀的原因探究:
(2)加入浓硫酸之前先通N2一段时间,其目的是____ 。
(3)经过讨论,该小组对装置B中产生沉淀的原因,提出下列猜想(不考虑各因素的叠加):
猜想1: 装置A中的白雾进入B参与反应
猜想2:SO2被Fe3+氧化为SO42-
猜想3: 。
(4)甲同学认为只要在装置A、B间增加洗气瓶C,就可以排除装置A中白雾影响,则C中盛放的试剂是 。
(5)乙同学取出少量装置B中清液,加入几滴酸性高锰酸钾,发现紫红色褪去,据此认为猜想2成立。你是否同意其结论?并说明理由: 。
【思考与交流】
(6)实验结束后,若使烧瓶中铜片继续溶解,下列方案(必要时可加热)可行的是 。
A.打开弹簧夹,通入O2 B.由分液漏斗加入H2O2溶液
C.由分液漏斗加入NaNO3溶液 D.由分液漏斗加入Na2SO4溶液
教师提醒:它由Cu、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成.
提出猜想:红色粉末可能的组成有:
①只有Cu ②只有Fe2O3
③只有Fe(OH)3④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物
⑤是Cu、Fe2O3的混合物 ⑥是Cu、Fe(OH)3的混合物
资料获悉:(1)2Fe(OH)3
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(2)白色无水CuSO4遇水变蓝
(3)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
探究思路:利用物质的性质不同设计实验加以甄别,先分别探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等,逐步缩小范围,然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成.
(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)
实验探究:
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图1进行实验.结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除猜想中的
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色.乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按图2在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
| 反应前 | 反应后 | |
| Ⅰ 组 |
玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g | 玻璃管和固体物质的总质量为36.1g |
| Ⅱ 组 |
洗气瓶和所盛溶液 的总质量为180.0g |
洗气瓶和瓶中物质 的总质量为183.1g |
(1)在装置A中先通CO气体的作用是
(2)应该选择
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式
(4)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?
反思评价:戊同学指出:从环保角度,图2装置有严重不足之处.你认为应该如何改进?
拓展延伸:有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图28-2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行?
某化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包干燥的红色粉末组成进行探究.请你参与并回答有关问题.
教师提醒:它由Cu、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成.
提出猜想:红色粉末可能的组成有:
①只有Cu ②只有Fe2O3
③只有Fe(OH)3④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物
⑤是Cu、Fe2O3的混合物 ⑥是Cu、Fe(OH)3的混合物
资料获悉:(1)2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O
(2)白色无水CuSO4遇水变蓝
(3)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
探究思路:利用物质的性质不同设计实验加以甄别,先分别探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等,逐步缩小范围,然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成.
(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)
实验探究:

(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图1进行实验.结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除猜想中的______.(填猜想中的序号)
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色.乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为______的观点正确(填“乙”“丙”).
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按图2在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
| 反应前 | 反应后 | |
| Ⅰ 组 | 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g | 玻璃管和固体物质的总质量为36.1g |
| Ⅱ 组 | 洗气瓶和所盛溶液 的总质量为180.0g | 洗气瓶和瓶中物质 的总质量为183.1g |
(1)在装置A中先通CO气体的作用是______.
(2)应该选择______组的实验数据计算来确定红色粉末的组成.最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第______组(填序号).
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式______;实验中观察到A装置中的现象为______.
(4)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?______(填“需要”或“不需要”),理由是______.
反思评价:戊同学指出:从环保角度,图2装置有严重不足之处.你认为应该如何改进?______.
拓展延伸:有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图28-2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行?______(填“可行”或“不可行”). 查看习题详情和答案>>