18、請你參與下列探究:
【問題情景】某化學實驗小組同學將鐵粉投入硫酸銅溶液中,發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質的同時有較多的氣泡放出.這一現(xiàn)象激發(fā)起同學們的探究欲望,生成的是什么氣體?
【提出猜想】從物質組成元素的角度,放出的氣體可能是SO
2、O
2、H
2.
【查閱資料】SO
2易溶于水,它能與NaOH反應,生成Na
2SO
3.
【方案設計】依據(jù)上述猜想,實驗小組同學分別設計了如下方案:
(1)甲同學認為是O
2,則檢驗方法是
用帶火星的木條試驗,看木條是否復燃
.
(2)乙同學認為是SO
2,則只需將放出的氣體通入盛有NaOH溶液的洗氣瓶中,稱量通氣前后洗氣瓶的質量.寫出SO
2與NaOH反應的化學方程式
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
.
(3)實驗小組同學合作設計了如下組合實驗方案,排除和驗證猜想的氣體.
如果放出的是O
2和H
2,你認為方案中的安全隱患是
實驗時剩余氣體B通過加熱的試管易發(fā)生爆炸事故
.
丙同學認為:為確保安全,實驗前應先收集一試管氣體,用拇指
堵住試管囗,靠近火焰點火,
,若不發(fā)出
尖銳的爆鳴聲
,方可采用上面的裝置進行實驗.
【實驗探究】經(jīng)丙同學確認安全后,小組同學首先對裝置A進行稱量,再將收集到的氣體從a通入,過一會兒點燃B處酒精燈;一段時間后,發(fā)現(xiàn)表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色;停止通氣,再次稱量裝置A,發(fā)現(xiàn)質量無增減.
結論:鐵粉與硫酸銅溶液反應時,產(chǎn)生的氣體是
H2
.
【思維拓展】
(1)由上述實驗可以推出,硫酸銅溶液中可能含有
H2SO4
物質.
(2)不通過稱量,如何判斷SO
2與NaOH溶液發(fā)生了反應呢?有一同學設計了右圖所示的裝置進行實驗,發(fā)現(xiàn)試管內液面上升,就得出SO
2與NaOH溶液發(fā)生反應的結論.其他同學認為這一方案不嚴謹,理由是
SO2溶于水中也會導致試管內氣壓減小,液面上升
.要得到科學嚴謹?shù)慕Y論,仍利用該裝置,補做的實驗是
把燒杯中的氫氧化鈉換成硫酸鈉溶液,做一個對比試驗
.
CuSO
4溶液對過氧化氫的分解具有催化作用.有同學想猜想其他鹽溶液也能在這個反應中起到同樣的作用,于是他們做了以下的探究:
(1)清你幫助他們完成實驗報告:
實驗過程 |
實驗現(xiàn)象 |
實驗結論 |
在一支試管中加入5ml5%的H2O2溶液,然后滴入適量的FeCl3溶液,把帶火星的木條伸入試管. |
試管中有大量的氣泡產(chǎn)生,伸入的帶火星的木條復燃 |
FeCl3溶液可以催化分解H2O2 |
(2)已知FeCl
3在水中可分離出Fe
3+和Cl
-,同學們提出以下猜想:
①甲同學的猜想:真正催化分解H
2O
2的是FeCl
3溶液中的H
2O;
②乙同學的猜想:真正催化分解H
2O
2的是FeCl
3溶液中的Fe
3+;
③丙同學的猜想:真正催華分解 H
2O
2的是FeCl
3溶液中的Cl
-;
你認為最不可能的是
甲
同學的猜想,理由是
因過氧化氫溶液中自身有水,可見水不是催化劑
.
(3)同學們對余下的兩個猜想,用實驗進行了探究.請你仔細分析后填表:
實驗過程 |
實驗現(xiàn)象 |
實驗結論 |
向盛有5ml5%的H2O2溶液的試管中加入少量的HCl,并把帶火星的木條伸入試管 |
無明顯現(xiàn)象 |
起催化作用的不是Cl- |
向盛有5ml5%的H2O2溶液的試管中加入少量的 Fe(NO3)3溶液 ,并把帶火星的木條伸入試管 |
試管中有大量氣泡產(chǎn)生,帶火星的木條復燃 |
起催化作用的是Fe3+ |
用18mol/L的硫酸配置100ml 1.0mol/L的稀硫酸,若實驗儀器有:
A.100ml量筒 B.托盤天平 C.玻璃棒 D.50ml容量瓶
E.10ml量筒 F.膠頭滴管 G.50ml燒杯 H.100ml容量瓶
(1)實驗時應選用儀器的先后順序是(填入編號)
F、E、G、C、H
.
(2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正確的是(填寫編號)
B、C、D
.
A.使用容量瓶前檢查它是否漏水
B.容量瓶用蒸餾水洗凈后,再用待配溶液潤洗
C.配置溶液時,如果試樣是固體,把稱好的試樣用紙條小心倒入容量瓶中,緩慢加入蒸餾水到接近標線1cm-2cm處,用滴管滴加蒸餾水到標線.
D.配置溶液時,如果試樣是液體,用量筒量取后直接倒入容量瓶中,緩慢加入蒸餾水到接近標線1cm-2cm處,用滴管加入蒸餾水到標線.
E.蓋好瓶塞,用食指頂住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒轉和搖動多次.