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

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

题型:不详难度:来源:
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
(1)用试管收集气体,用带火星的木条放在试管内,看是否复燃。
(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。
举一反三
(4分)如下图所示的是课本上重要的三个实验请回答问题:

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                                                          
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(7分)横店中学化学兴趣小组的同学在做铁和硫酸铜溶液反应的实验时意外发现铁丝的表面有少量的、无色无味的气体产生,他们对该现象产生了浓厚的兴趣,想探究一下该气体的成分。
【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                                     
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小明设计了趣味实验装置(见右图),其气密性良好。若要使B中尖嘴导管有“喷泉”产生,则A中加入的固体和液体可能是
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

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某学校兴趣小组用下列装置来测定空气中氧气的含量。(注:通电后A装置内的铁粉能和空气中的氧气反应,A装置为密闭、透明容器,B容器中水足够多)

(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)
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请你参与下列探究:
【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)
                   ;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
小媚从课本实验中知道,二氧化碳和水本身都不能使石蕊变色,因而她认为以上两个变化可验证的二氧化碳的性质是                           
(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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