题目
题型:不详难度:来源:
【问题情景】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。这一现象激发起同学们的探究***,生成的是什么气体呢?
【提出猜想】从物质组成元素的角度分析,放出的气体可能是SO2、O2、H2。
【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH溶液反应,生成Na2SO3和H2O。浓硫酸是干燥剂,能吸水。
【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下组合实验方案,排除和验证猜想的气体。
如果放出的是O2和H2的混合物,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 ,若不发出 ,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:(4)铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是 。
(5)写出H2还原CuO的化学方程式: 。
【思维拓展】
(6) 不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?有一同学设计了右图所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨,理由是 。
答案
(2)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(3)可能会发生爆炸 堵住试管口,移到酒精灯火焰上方,松开拇指 尖锐的爆鸣声
(4)氢气/H2
(5)H2+CuOCu+H2O
(6)也可能是二氧化硫溶于水造成的液面上升
解析
试题分析:(1)氧气支持燃烧,能使带火星的木条复燃;故用带火星的木条伸入收集的气体中,若复燃,说明是氧气。
(2)根据题意可知,S02与NaOH反应生成亚硫酸钠和水,故反应的化学方程式为S02+2NaOH=Na2S03+H2O。
(3)氢气不纯遇火或加热时,有可能会发生爆炸;检验氢气的纯度要先收集一试管气体,用拇指堵住试管口移到酒精灯火焰上方,松开拇指点火,若不发出尖锐的爆鸣声证明较为纯净,可以使用。
(4)根据题中信息,“一段时间后,发现表面含Cu0的铜网由黑色变为光亮的红色”,说明气体中含有还原性气体;在氧气、氢气和二氧化硫三种气体中,只有氢气具有还原性,能和金属氧化物反应生成金属单质。
(5)氢气和氧化铜加热生成铜和水,故反应的化学方程式为H2+CuOCu+H2O
(6)根据题干中给出的信息可知,二氧化硫易溶于水,使试管中的气压减小,试管中液面上升;另外,由于空气中的二氧化碳也能和氢氧化钠反应,使试管中的气压减小,试管中液面上升。
点评:解答本题需熟练掌握氢气的性质,能够根据题设的情景,将已有的知识进行大胆迁移和灵活运用,这也是解决新问题的一种重要方法。
核心考点
试题【请你参与下列探究。【问题情景】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。这一现象激发起同学们的探究***,生成的是】;主要考察你对实验室制取气体的思路等知识点的理解。[详细]
举一反三
⑴实验I中若装置漏气会造成结果 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
⑵实验Ⅱ中发生反应的化学方程式为
⑶实验Ⅲ中得到可燃物燃烧的条件是
【提出猜想】猜想一:该气体是H2;猜想二:该气体是SO2;猜想三:该气体是O2。
【讨论分析】进过思考分析后,同学们一致认为猜想二是错的,理由是
并提出了猜想四:
【设计实验】同学们设计了如图所示的装置来验证其余的猜想
【实验步骤】⑴检查装置的气密性;
⑵先装入足量的铁粉,再加入适量的水将长颈漏斗下端液封,将铁丝改为铁粉做实验的目的是 ;
⑶打开活塞K1、K2,通一会儿氮气,通入氮气是为了 ;
⑷关闭K1从长颈漏斗中加入一定量的硫酸铜溶液,观察现象;
⑸一会儿后在尖嘴处放一根燃着的木条,然后倒扣一只干而冷的烧杯,观察现象。
【实验现象】⑴A中
⑵B处气体安静的燃烧产生蓝色火焰,烧杯内壁出现水雾。
【结论】猜想一成立
【反思】⑴长颈漏斗除了有能添加药品的作用之外,还有 的作用
⑵对于实验中的意外现象我们应该
A.二氧化碳和石灰水 |
B.石灰石和稀盐酸 |
C.二氧化锰和过氧化氢溶液 |
D.二氧化硫和高锰酸钾溶液 |
(1)检查装置气密性的方法是先装水使A、B装置中液面相平,然后调整A装置的高度,如果装置气密性好,则出现的实验现象为 。
(2)装置中的铁粉要过量的原因是: 。
(3)当通电完全反应后,冷却到室温,读数前还应进行的实验操作是
;最终水面会到达 刻度,某同学做此实验时,最终结果偏小,可能的原因是 。(写一点即可)
【问题情景】在课外活动中,小斌按照课本实验(见图1)探究微粒的性质时,闻到了刺激性的氨味,于是,小斌在老师的指导下,设计了如图2的实验装置,进行同样的实验,结果不再有刺激性的氨味,并且快速出现实验现象,得到了和课本实验同样的结论。
【实验探究与结论】小斌用图2装置进行实验。
(1)滴入少量浓氨水后,湿润的酚酞滤纸条发生的变化是 ;从微观角度分析,此现象可说明的结论是 。
(2)“图2的实验装置,快速出现实验现象”说明固体氢氧化钠遇到浓氨水时可能会
(填“放热”或“吸热”)。
(3)和课本实验比较,小斌改进后的装置的优点是(写出两点)
① ;② 。
【思维拓展】小媚受小斌实验的启发,将图2装置进一步改装成图3装置,用于验证二氧化碳的性质。
(1)打开活塞K滴入稀盐酸后,小试管中发生的反应的文字表达式为 ,发现两条用紫色石蕊试液润湿的试纸都变红,请你分析两条试纸变红的情况是 。
A.下面先变红,上面后变红 | B.上面和下面一起变红 |
C.上面先变红,下面后变红 | D.以上均有可能 |
(2)小柔认为小媚的装置还可以验证:①二氧化碳能使澄清石灰水变混浊;②二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。小柔为完成自己的两个验证实验,对小媚的实验进行的简单改进:验证① 、 验证② 。
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