1．某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)將鋁粉投入硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時有較多的氣泡放出．生成的是什么氣體呢？同學(xué)們決定進(jìn)行探究．探究前老師提示，該反應(yīng)生成的氣體只有一種．
【提出猜想】生成的氣體可能是SO2或O2或H2或CO2．
甲同學(xué)經(jīng)過仔細(xì)思考后，覺得CO2不可能含有，因?yàn)楦鶕?jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)前不含碳元素，反應(yīng)后也不會有．
【查閱資料】①SO2與二氧化碳化學(xué)性質(zhì)相似，如它也能使澄清石灰水變渾濁．
②濃硫酸具有強(qiáng)烈的吸水性，可做氣體的干燥劑．
③H2與CO均可以還原金屬氧化物．
【方案設(shè)計】甲同學(xué)設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證猜想的氣體．

甲認(rèn)為：若觀察到A中石灰水變渾濁，則氣體為SO2．若觀察到C中紅色的銅網(wǎng)變黑，則氣體為O2．
【實(shí)驗(yàn)探究】
①實(shí)驗(yàn)開始時，應(yīng)先將收集到的氣體從a處通入一段時間后，再點(diǎn)燃 C 處酒精燈．
這樣操作的目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止氣體不純發(fā)生爆炸．
②實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn) A 裝置中溶液不變渾濁，C 裝置中表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色，試管壁上有水滴生成；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】①鋁粉與該硫酸銅溶液反應(yīng)時，產(chǎn)生的氣體是氫氣．寫出鋁放入硫酸銅溶液中所發(fā)生的一個反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑
或2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu．
【實(shí)驗(yàn)反思】
乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)鋁放入硫酸銅溶液時，先開始的反應(yīng)速度很慢，原因可能是鋁片表面有氧化鋁膜，乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案操作復(fù)雜，他只需一盒火柴即可確定該氣體成分．你認(rèn)為乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案是收集一瓶氣體，將燃著的火柴伸入瓶中，若火柴熄滅，則為SO2；若火柴燃燒更旺，則為O2；若氣體被點(diǎn)燃，則為H2．

分析 【提出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析；
【方案設(shè)計】根據(jù)二氧化硫和氫氧化鈣溶液反應(yīng)微溶于水的亞硫酸鈣和水以及氧氣和銅反應(yīng)生成黑色的氧化銅進(jìn)行解答；
【實(shí)驗(yàn)探究】①根據(jù)該實(shí)驗(yàn)中氫氣屬于可燃性氣體，不純加熱可能會發(fā)生爆炸進(jìn)行解答；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知該氣體是氫氣進(jìn)行解答；
②根據(jù)鋁和硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸鋁進(jìn)行解答；
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)二氧化硫不燃燒也不支持燃燒，能使燃著的木條熄滅；氧氣具有助燃性，能使燃著的木條燃燒更旺；氫氣具有可燃性，能燃燒進(jìn)行解答．

解答 解：【提出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)前不含碳元素，反應(yīng)后也不會有，所以不可能含有二氧化碳；
【方案設(shè)計】二氧化硫和氫氧化鈣溶液反應(yīng)微溶于水的亞硫酸鈣和水，所以如果A中石灰水變渾濁，則氣體為SO2；氧氣和銅反應(yīng)生成黑色的氧化銅，所以如果C中紅色的銅網(wǎng)變黑，則氣體為O2；
【實(shí)驗(yàn)探究】①該實(shí)驗(yàn)中氫氣屬于可燃性氣體，不純加熱可能會發(fā)生爆炸，所以實(shí)驗(yàn)開始時，應(yīng)先將收集到的氣體從a處通入一段時間后，再點(diǎn)燃C處酒精燈；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】①實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)A裝置中溶液不變渾濁，說明不是二氧化硫，C裝置中表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色，試管壁上有水滴生成，所以鐵粉與該硫酸銅溶液反應(yīng)時，產(chǎn)生的氣體是氫氣；
②鋁和硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋁，鋁和硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸鋁，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑，2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu；
【實(shí)驗(yàn)反思】鋁片表面有氧化鋁膜，阻止鋁與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)前一定先用砂紙打磨；
二氧化硫不燃燒也不支持燃燒，能使燃著的木條熄滅；氧氣具有助燃性，能使燃著的木條燃燒更旺；氫氣具有可燃性，能燃燒，所以乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案是收集一瓶氣體，將燃著的火柴伸入瓶中，若火柴熄滅，則為SO2；若火柴燃燒更旺，則為O2；若氣體被點(diǎn)燃，則為H2．
故答案為：
【提出猜想】CO2；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)前不含碳元素，反應(yīng)后也不會有
【方案設(shè)計】A中石灰水變渾濁；C中紅色的銅網(wǎng)變黑
【實(shí)驗(yàn)探究】排盡裝置內(nèi)的空氣，防止氣體不純發(fā)生爆炸
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】①氫氣
②2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑
或 2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu
【實(shí)驗(yàn)反思】鋁片表面有氧化鋁膜；
收集一瓶氣體，將燃著的火柴伸入瓶中，若火柴熄滅，則為SO2；若火柴燃燒更旺，則為O2；若氣體被點(diǎn)燃，則為H2．

點(diǎn)評 本題主要考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計與評價，在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合所給的知識和學(xué)過的知識進(jìn)行分析解答．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中化學(xué) 來源： 題型：填空題

8．我國西部大部分山區(qū)的許多村莊，仍以飲用未經(jīng)任何處理的地表水為主，這些地表水受到不同程度的污染，對山區(qū)群眾的身體健康造成不利影響．目前國務(wù)院和各級政府投入大量資金，采取積極措施為這些村莊建水廠、安裝自來水管道，讓群眾喝上清潔、衛(wèi)生的水．
（1）硬水可用肥皂水來區(qū)分．硬水中含有較多可溶性鈣、鎂化合物，硬水會給生活和生產(chǎn)帶來許多麻煩．生活中可用加熱煮沸來降低水的硬度．
（2）硬水在加熱或久置時，會產(chǎn)生水垢[主要成分是Mg（OH）2和CaCO3]，生活中可用適量稀鹽酸除去熱水瓶壁上的水垢，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O、CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
（3）自來水生產(chǎn)過程中，可用方法除去水中不溶性雜質(zhì)，同時還必須進(jìn)行消毒殺菌．ClO2是一種新型的自來水消毒劑，其中氯元素與氧元素的質(zhì)量比為71：64，氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（4）水通電分解的化學(xué)方程式2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)探究題

9．某同學(xué)將光亮的鎂條放入滴有酚酞的NaHCO3飽和溶液中，產(chǎn)生大量氣泡和白色固體，溶液紅色加深．
一溶液紅色加深，則反應(yīng)后溶液的堿性增強(qiáng)（填“增強(qiáng)”、“不變”或“減弱”）．
二為確定氣體和固體的成分，該同學(xué)進(jìn)行了如下的探究．
（1）點(diǎn)燃產(chǎn)生的氣體，火焰淡藍(lán)色；將燃燒產(chǎn)物通入澄清石灰水中，無現(xiàn)象．則該氣體為H2（寫化學(xué)式）．
（2）對白色固體做出如下猜測并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
【猜測】：查閱資料1：Mg（HCO3）2能溶于水．
①白色固體可能是MgCO3；
②白色固體可能是Mg（OH）2；
③白色固體可能是MgCO3和Mg（OH）2．
【實(shí)驗(yàn)】：
①取洗凈后的白色固體，加入足量的稀鹽酸溶液，觀察到有氣泡產(chǎn)生，則白色固體一定含有MgCO3．
查閱資料2：MgCO3、Mg（OH）2加熱易分解，分別生成兩種氧化物．
②為進(jìn)一步確定白色固體的組成，該同學(xué)進(jìn)行了定量實(shí)驗(yàn)：
稱取干燥的白色固體22.6g，充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，并使分解產(chǎn)生的氣體全部先通過濃硫酸，濃硫酸增重1.8g，則白色固體中含有Mg（OH）2，再通過堿石灰，堿石灰增重8.8g，則固體中各成分的質(zhì)量比為84：29或29：84．

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)探究題

9．實(shí)驗(yàn)室有一瓶長期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體，某興趣小組的同學(xué)對該樣品的成分及含量進(jìn)行了探究．
【查閱資料】CO2在飽和碳酸氫鈉溶液中幾乎不溶解．
【實(shí)驗(yàn)探究一】為得到純凈的氫氧化鈉固體，并測定NaOH的純度，設(shè)計的實(shí)驗(yàn)過程如圖1所示．請回答：

（1）操作B的名稱為完善，加入適量某種試劑時反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na2CO3+Ca（OH）2=2NaOH+CaCO3↓．
（2）最終所得氫氧化鈉固體質(zhì)量大于變質(zhì)后樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量（選填“小于”、“等于”或“大于”）
（3）若要測定該固體中NaOH的純度，實(shí)驗(yàn)過程中一定還需用到的儀器是托盤天平．
【實(shí)驗(yàn)探究二】為了測定NaOH的純度，小紅同學(xué)設(shè)計如圖2裝置（鐵架臺略去）．
（4）B中集氣瓶盛放的飽和碳酸氫鈉溶液不能用水代替，其理由是CO2能溶于水，造成誤差增大．
（5）實(shí)驗(yàn)中取用樣品質(zhì)量要控制在一定范圍內(nèi)，如果樣品用量過多，會造成測定的NaOH純度將偏小（選填“偏大”或“偏小”），原因中和反應(yīng)發(fā)熱過多致使氣體膨脹，計算碳酸鈉的質(zhì)量偏大．

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)探究題

16．同學(xué)們用高錳酸鉀制氧氣．制取結(jié)束清洗儀器．發(fā)現(xiàn)加熱高錳酸鉀的試管內(nèi)壁有用水洗刷不掉的黑色固體．
問題一：黑色固體是什么？
【交流討論】同學(xué)們結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和對高錳酸鉀及其分解產(chǎn)物的了解．進(jìn)行分析判斷．
判斷依據(jù)
不是KMNO4KMnO4能溶于水形成紫紅色溶液
不是K2MNO4沖洗試管時出現(xiàn)深綠色溶液，說明該物質(zhì)能溶于水
是MnO2其他實(shí)驗(yàn)用過MnO2，知道它是不溶于水的黑色固體
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】向未洗凈的試管中加入某種液體，產(chǎn)生能使帶火星木條復(fù)燃的氣體．證明上述判斷正確．
加入的液體是H2O2溶液．
問題二：用什么洗掉MnO2？
【交流討論】MnO2與BaCO3、Mg（OH）2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一種物質(zhì)組成最相近，理  由是都是金屬氧化物．已知這種物質(zhì)能與稀鹽酸反生成氯化物和水（反應(yīng)前后化合價不變），化學(xué)方程式為Fe2O3+6HCl=3H2O+2FeCl3，由此推測MnO2也能與稀鹽酸反應(yīng)．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】向未洗凈的試管中加入稀鹽酸，黑色固體沒有變化．
【交流討論】實(shí)驗(yàn)說明同  一類物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不一定相同．MnO2有什么化學(xué)性質(zhì)，用什么試劑清洗呢？同學(xué)們請教老師后決定用草酸（H 2C2O4）溶液試一試．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】向未洗凈的試管中加入草酸溶液，黑色固體果然被除去，同時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生許多氣泡．
問題三：生產(chǎn)了什么氣體？
【交流討論】化學(xué)變化過程中元素不變，所以產(chǎn)生的氣體可能為CO2、CO、H2、O2等．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】經(jīng)檢驗(yàn)，產(chǎn)生的氣體是CO2，
【反思提高】以上探究活動中，清除試管內(nèi)壁附著的難溶物的思路是：先了解其物理性質(zhì)，尤其是否溶于水，再了解其化學(xué)性質(zhì)，然后選擇合適試劑進(jìn)行清洗．

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．同學(xué)們運(yùn)用對比的學(xué)習(xí)方法探究堿的性質(zhì)．
實(shí)驗(yàn)一
觀察固體表面		實(shí)驗(yàn)二
向兩塊固體表面滴加稀鹽酸		實(shí)驗(yàn)三
振蕩3個塑料瓶
（1）由實(shí)驗(yàn)一、二可知，氫氧化鈉會吸收空氣的H2O、CO2，因此要密封保存．
（2）實(shí)驗(yàn)三中可觀察到三個軟塑料瓶變癟的程度大小為A＞B＞C，對比A瓶與C（選填“B”或“C”）瓶的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可證明CO2能與NaOH發(fā)生反應(yīng)．
（3）同學(xué)們設(shè)計如下兩種方案鑒別氫氧化鈉溶液與氫氧化鈣兩種飽和溶液．
實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二分析
微熱（不考慮水分蒸發(fā)）
兩種方案中均觀察到A試管內(nèi)出現(xiàn)白色渾濁，則A中溶液為飽和氫氧化鈣溶液；；方案二的設(shè)計原理是氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而減小，氫氧化鈉的溶解度隨溫度升高而增大．
（4）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)工業(yè)上使用的氫氧化鈉固體標(biāo)簽如圖所示，于是對其成分進(jìn)行了探究：

【提出問題】氫氧化鈉中含有什么雜質(zhì)？
【查閱資料】
①在化工生產(chǎn)中，原料往往不能完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品．
②工業(yè)上制取NaOH的反應(yīng)原理是：2NaCl+2H2O$\stackrel{通電}{→}$2NaOH+H2↑+Cl2↑，然后蒸發(fā)溶劑獲得NaOH固體．
③堿性的Na2CO3溶液與中性的CaCl2溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)．
【提出猜想】氫氧化鈉中含有的雜質(zhì)為碳酸鈉和氯化鈉．提出上述猜想的理由是原料中的NaCl未完全反應(yīng)，氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】取固體于試管中，加水溶解并向溶液中加入過量稀鹽酸
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】溶液中有明顯現(xiàn)象，證明雜質(zhì)中一定含有碳酸鈉．
【反思評價】該同學(xué)想進(jìn)一步證明固體中的氫氧化鈉，實(shí)驗(yàn)方案是取少量固體于試管中加水溶解，加入過量的氯化鈣溶液使沉淀完全，靜置后向上層清液中滴加酚酞溶液，溶液變紅，則固體中含有氫氧化鈉．
（5）某碳酸鈉樣品中含有少量氯化鈉．現(xiàn)稱量11g該樣品放入燒杯中，然后加入一定量溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%的稀鹽酸，至恰好完全反應(yīng)，去除溶液中的水分，最終得到12.1g氯化鈉固體．計算：
①碳酸鈉樣品中碳酸鈉的質(zhì)量；
②反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（結(jié)果精確到0.1%）

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：填空題

13．請結(jié)合圖回答問題：

（1）寫出圖中有標(biāo)號儀器的名稱：①酒精燈；②分液漏斗；
（2）寫出初中化學(xué)中用A裝置制取氣體的化學(xué)方程式2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）實(shí)驗(yàn)室用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，常選用裝置B或裝置C．如果用B裝置制取氫氣，②中盛放的藥品是稀硫酸，C裝置與B裝置相比較，其優(yōu)點(diǎn)是可隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，為了收集到比較純凈的氫氣，宜選用的收集裝置為F（填字母編號），如用F裝置收集氣體，則氣體收集滿時的現(xiàn)象是集氣瓶口有大量氣泡冒出．

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：填空題

10．用向上排空氣法可以收集氧氣，并可以用帶火星的木條放在集氣瓶口來驗(yàn)滿，這利用了氧氣的性質(zhì)有氧氣密度比空氣大和助燃性．

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

11．下列分離混合物的操作中，必須加熱的是（　　）
A．過濾B．分液C．結(jié)晶D．蒸餾

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同步練習(xí)冊答案