【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)將鐵粉投入硫酸銅溶液中,發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時(shí)有較多的氣泡放出。這一現(xiàn)象激發(fā)起同學(xué)們的探究欲望,生成的是什么氣體?

【提出猜想】從物質(zhì)組成元素的角度,放出的氣體可能是SO2、O2、H2。

【查閱資料】SO2易溶于水,它能與NaOH反應(yīng),生成Na2SO3

【方案設(shè)計(jì)】依據(jù)上述猜想,實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下方案:

(1)甲同學(xué)認(rèn)為是O2,則檢驗(yàn)方法是_____________________。

(2)乙同學(xué)認(rèn)為是SO2,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(zhì)量。寫出SO2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________。

(3)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)合作設(shè)計(jì)了如下組合實(shí)驗(yàn)方案,排除和驗(yàn)證猜想的氣體。

如果放出的是O2和H2,你認(rèn)為方案中的安全隱患是______________

丙同學(xué)認(rèn)為:為確保安全,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先收集一試管氣體,用拇指________________,若不發(fā)出_____________,方可采用上面的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【實(shí)驗(yàn)探究】

經(jīng)丙同學(xué)確認(rèn)安全后,小組同學(xué)首先對裝置A進(jìn)行稱量,再將收集到的氣體從a通入,過一會兒點(diǎn)燃B處酒精燈;一段時(shí)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(zhì)量無增減。

結(jié)論:鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生的氣體是____________。

【思維拓展】

(1)由上述實(shí)驗(yàn)可以推出,硫酸銅溶液中可能含有__________物質(zhì)。

(2)不通過稱量,如何判斷?有一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)液面上升,就得出SO2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論。其他同學(xué)認(rèn)為這一方案不嚴(yán)謹(jǐn),理由是____________________。要得到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)論,仍利用該裝置,補(bǔ)做的實(shí)驗(yàn)是____________________。

(3)假如6.4克SO2與119.6克NaOH溶液恰好完全反應(yīng),求反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。_______________

【答案】 用帶火星的木條試驗(yàn),看木條是否復(fù)燃 SO22NaOH =Na2CO3H2O 容易引起裝置爆炸 堵住試管口,靠近火焰點(diǎn)火 尖銳的爆鳴聲 H2_ 酸性 SO2易溶于水,也能使液面上升 將NaOH溶液換成水做對比試驗(yàn) 設(shè)反應(yīng)生成的Na2CO3的質(zhì)量為

SO22NaOH = Na2CO3H2O

64 126

6.4g

答:反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。

【解析】【方案設(shè)計(jì)】(1)用帶火星的小木條檢驗(yàn)氧氣。把帶火星的小木條伸入集氣瓶中,若帶火星的小木條復(fù)燃,則證明是氧氣;(2)根據(jù)資料可知二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)生成Na2SO3和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為:SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O;(3)氫氣具有可燃性,若不純可能會發(fā)生爆炸;故點(diǎn)燃前要驗(yàn)純,方法是:收集一試管氣體,用拇指堵住試管口,靠近火焰點(diǎn)火,若不發(fā)出尖銳的爆鳴聲,則證明氣體較純,則可采用上面的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn);【實(shí)驗(yàn)探究】由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象“發(fā)現(xiàn)表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色”,說明該氣體具有還原性,故鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生的氣體是氫氣;【思維拓展】(1)金屬只有與酸反應(yīng)才會生成氫氣,故可以推出,硫酸銅溶液中可能含有酸性物質(zhì);(2)由提供的資料可知二氧化硫易溶于水,即若二氧化硫不能與氫氧化鈉反應(yīng)也能使液面上升;故要證明二氧化硫與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)可做對比實(shí)驗(yàn),即將NaOH溶液換成水,觀察液面上升的位置,若液面上升較少則證明二氧化硫與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng);(3)利用化學(xué)方程式:SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O,根據(jù)二氧化硫與亞硫酸鈉反應(yīng)的質(zhì)量比即可計(jì)算出生成的亞硫酸鈉的質(zhì)量。

設(shè)生成的亞硫酸鈉的質(zhì)量為x;

SO2 + 2NaOH == Na2SO3 + H2O

64 126

6.4g x

x=12.6g

反應(yīng)后溶液的質(zhì)量=6.4g+119.6g=126g

反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)= 10%

答:反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。

練習(xí)冊系列答案
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35-A

35-B

該裝置可用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣。

(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

(2)當(dāng)收集滿氣體后,應(yīng)該先將導(dǎo)氣管移出水槽再熄滅酒精燈,原因是______

(3)除排水法外,氧氣還可以采用的收集方法是______

集氣瓶中盛有少量二氧化錳,向其中加入適量過氧化氫溶液,然后進(jìn)行鐵絲燃燒的實(shí)驗(yàn)。

(1)加入過氧化氫溶液后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

(2)加入的過氧化氫溶液除了能產(chǎn)生氧氣外,另一個(gè)作用是______。

(3)鐵絲燃燒時(shí)觀察到的現(xiàn)象有劇烈燃燒、放出熱量、______、生成一種黑色固體。

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(1)碳酸鈣中鈣、碳、氧元素質(zhì)量比為_______;5種物質(zhì)中屬于單質(zhì)的是_______。

(2)進(jìn)行接龍游戲。

游戲規(guī)則:每人各有一張不同的牌,上家出牌,下家跟出的牌所標(biāo)注的物質(zhì)必須能與上家牌中的物質(zhì)反應(yīng)。

某玩家出的牌是Fe,下一個(gè)玩家出的牌可能________。

第一張出的牌是CaCO3,為滿足5張牌“接龍”成功,則后續(xù)4張牌的出牌順序依次是________

③ 若將碳換成下列物質(zhì)中的________(填序號),也能滿足5張牌“接龍”成功。

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