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以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录.
材料一:小组交流记录
学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!
学生2:我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4.
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+S
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材料二、探究实验剪辑
实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化.
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸、黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色.
实验3:将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减小10%左右.
根据上述材料回答下列问题:
(1)A试管上方的长导管的作用是;
的作用是
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失.写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:
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(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀.学生1猜想是由于SO2溶解度较大,生成了Ca(SHO3)2的缘故.请你设计实验验证学生1的猜想
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是:
(5)学生2将反应后的反应液稀释后进行检验,发现溶液呈酸性,对比,学生2提出猜想是:铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解使溶液呈酸性,请写出该水解反应的离子方程式:
你的猜想是:
请你设计一个简单的实验以验证你的猜想:
(6)该研究性学习小组的同学为了比较Cu的+1价化合物和+2价化合物的稳定性,他们取98gCu(OH)2固体,加热至80℃-100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末X.冷却后称量,X的质量为72g.向X中加入过量稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在,据此可推得,X的化学式为
(一)提出假设①X的成分为Fe
②X的成分为Fe3O4
③X的成分为Fe与Fe3O4的混合物
(二)设计方案
I-定性探究
(1)将适量固体X加入盐酸中,充分反应后,加入适量的KSCN溶液,若溶液未变红色,
(2)某同学采用还原法检验X中是否含有Fe304.
①按如图连接装置,并检查装置的气密性.
②打开止水夹,通入纯净的H2.在点燃A处的酒精灯之前,需排尽装置内的空气,原因是
③若加热一段时间后,装置B中的白色固体部分变为蓝色,可得出的结论是
(3)若要进一步证明X的组成,还得进行的实验是(简述实验操作、现象)
结论:
II.定量探究
某同学利用(2)装置,通过定量实验也可探究X的组成.
①己知a管质量为122.0g,取18.0g干燥X粉末加入a中.
②按(2)进行实验至B中无水硫酸铜颜色不再变化,停止加热,继续通H2至a管恢复室温
③相同条併吓称量,a管质量(含粉末)为138.4g.试通过计算分析X的组成.(要求写出计算过程)
Ⅰ.定性检验
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 取少量黑色粉末X放入试管1中,注入浓盐酸,微热 | 黑色粉末逐渐溶解,溶液呈黄绿色;有少量气泡产生 |
② | 向试管1中滴加几滴KSCN溶液,振荡 | 溶液出现血红色 |
③ | 另取少量黑色粉末X放入试管2中,注入足量硫酸铜溶液,振荡,静置 | 有极少量红色物质析出,仍有较多黑色固体未溶解 |
(1)实验②的目的是_____________________________________________________。
(2)由上述实验现象推断,黑色粉末X的成分是____________(填化学式)。
Ⅱ.定量测定
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(1)操作Z是__________。下列仪器中,在灼烧沉淀时必须用到的是________(填名称)。
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(2)写出溶液Y中滴加H2O2溶液时发生反应的离子方程式_________________________。
查看习题详情和答案>>Ⅰ.定性检验
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 取少量黑色粉末X放入试管1中,注入浓盐酸,微热 | 黑色粉末逐渐溶解,溶液呈黄绿色;有少量气泡产生 |
② | 向试管1中滴加几滴KSCN溶液,振荡 | 溶液出现血红色 |
③ | 另取少量黑色粉末X放入试管2中,注入足量硫酸铜溶液,振荡,静置 | 有极少量红色物质析出,仍有较多黑色固体未溶解 |
(1)实验②的目的是_______________________________________________________。
(2)由上述实验现象推断,黑色粉末X的成分是_________________________(填化学式)。
Ⅱ.定量测定
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(1)操作Z是_____________。下列仪器中,在灼烧沉淀时必须用到的是_____________(填名称)。
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(2)写出溶液Y中滴加H2O2溶液时发生反应的离子方程式:_________________________。
(3)通过以上数据,得出
某研究性学习小组在CO还原Fe2O3的实验中,用磁铁吸出生成的黑色粉末X,他们认为X不一定是Fe,若温度不均时会生成Fe3O4,也能被磁铁吸引。为了探究X的组成,他们进行了如下实验。
I、定性检验
| 实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
| ① | 取少量黑色粉末X放入试管1中,注入浓盐酸,微热 | 黑色粉末逐渐溶解,溶液呈黄绿色,有少量气泡产生 |
| ② | 另取少量黑色粉末X放入试管2中,注入足量硫酸铜溶液,振荡,静置 | 有极少量红色物质析出,仍有较多黑色固体未溶解 |
由上述实验现象推断,黑色粉末X的成分是 。
II、定量测定
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⑴ 操作Z的名称是 ,如图19的仪器中,在灼烧沉淀时必须用到的是 (填字母)。
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⑵ 写出溶液Y中滴加H2O2溶液时发生反应的离子方程式:
。
⑶ 将沉淀物加热,并置于干燥器中冷却至室温,用托盘天平称量其质量为b1 g,再次加热并冷却至室温称量其质量为b2 g,若b1 - b2 = 0.3 g,则接下来还应进行的操作是
。
⑷ 有同学认为:上述流程若不加入H2O2,其它步骤不变,只要在空气中充分放置仍可达到目的。他的理由是(用化学方程式表示):
。
⑸ 通过以上数据,得出2.376 g黑色粉末中各成分的物质的量为 。
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