(9分)請你參與下列探究:

【問題情景】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】從元素守恒的角度,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        。

老師說:化學(xué)反應(yīng)中,一種元素的化合價(jià)升高,肯定有元素的化合價(jià)降低,這是科學(xué)規(guī)律。丙同學(xué)根據(jù)老師這句話,說:“肯定不是        ” 。

【實(shí)驗(yàn)探究】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(huì)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,B裝置的尾部有水珠生成;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_________________。

寫出B裝置中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方程式_______________。

【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SO2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)呢?丁同學(xué)設(shè)計(jì)了右圖所示的裝置進(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______________。

 

【答案】

【方案設(shè)計(jì)】

(1)用帶火星的木條試驗(yàn),木條復(fù)燃則是氧氣  

(2)SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)在B處易發(fā)生爆炸事故     氧氣

【實(shí)驗(yàn)探究】H2    H2+CuOCu+H2O

【思維拓展】

(1)酸性  

(2)SO2易溶于水,也能使液面上升    將NaOH溶液換成水做對比實(shí)驗(yàn)

【解析】

試題分析:【方案設(shè)計(jì)】(1)氧氣的檢驗(yàn)方法是:用帶火星的木條放入氣體中,如果木條能夠復(fù)燃說明是氧氣;

(2)SO2與NaOH反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水,故反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;

(3)如果可燃性氣體不純,在點(diǎn)燃或加熱時(shí)可能會(huì)爆炸,而如果放出的是O2和H2的混合氣體,則在實(shí)驗(yàn)時(shí)在B處加熱時(shí),易發(fā)生爆炸事故;

根據(jù)“化學(xué)反應(yīng)中,一種元素的化合價(jià)升高,肯定有元素的化合價(jià)降低”分析:若生成的氣體是氧氣,由于O元素的化合價(jià)由-2升高到0,則必定有H或S元素化合價(jià)降低,即同時(shí)會(huì)產(chǎn)生氫氣或二氧化硫氣體,因此,所得氣體就不是氧氣;

【實(shí)驗(yàn)探究】由于表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色,說明有還原性氣體參與反應(yīng),即氫氣,氫氣還原氧化銅生成銅和水,故反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2+CuOCu+H2O;

【思維拓展】(1)因?yàn)橛袣錃馍桑}干提供的信息是“鐵粉投入硫酸銅溶液中”,故應(yīng)該是鐵與酸反應(yīng)產(chǎn)生了氫氣,即硫酸銅溶液中含有酸性物質(zhì);

(2)由于SO2不僅易溶于水,而且能與水反應(yīng),故也會(huì)造成試管內(nèi)壓強(qiáng)減小,也能使液面上升,所以不能得出SO2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論;為了更嚴(yán)謹(jǐn),應(yīng)將氫氧化鈉溶液換成水,進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn),觀察二氧化硫與水反應(yīng)時(shí)液面上升的情況,再下結(jié)論。

考點(diǎn):實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,氧氣的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿,碳、一氧化碳、氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn),堿的化學(xué)性質(zhì)

點(diǎn)評:在解此類題時(shí),首先要會(huì)分析題中所涉及的反應(yīng)原理,然后結(jié)合反應(yīng)原理和計(jì)算所要用到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解答。對于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)探究,要熟記物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析和探究,并通過觀察、記錄和分析的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,來驗(yàn)證該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。

 

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:

28、請你參與下列探究:
【問題情景】小麗在探究金屬性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中,將鎂條放在熱水中,發(fā)現(xiàn)了有氣泡產(chǎn)生,這是什么氣體?
【提出猜想】可能是氫氣;還可能是
氧氣

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想:
用帶火星的木條插入瓶中,觀察木條是否復(fù)燃

對所得的溶液,小麗繼續(xù)進(jìn)行探究.在熱“水”中滴加2滴酚酞溶液,溶液變?yōu)榧t色.放置在空氣中一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)溶液的紅色褪去.溶液中的紅色為什么會(huì)消失?
【提出猜想】
①可能是溶液吸收了空氣中的CO2;
②可能是
氫氧化鎂的溶解度隨溫度的降低變小

【查閱資料】a.金屬鎂可與熱水反應(yīng)生成一種氣體和氫氧化鎂,所得溶液呈堿性.
b.熱水中的氫氧化鎂的溶解能力比冷水中的更大.
【方案設(shè)計(jì)】
猜想 實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn)象 結(jié)論
猜想① 將上述紅色溶液分成兩份,在一份中加少量的植物油.
沒加植物油的紅色褪去,另一紅色沒褪去
若猜想①成立
猜想② 將上述紅色溶液分成兩份,并用植物油封住,
一支溫度保持不變,另一支自然冷卻
前者紅色沒褪去,后者紅色褪去
猜想②成立

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

請你參與下列探究.
[問題情景]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,生成的是什么氣體呢?
[提出猜想]從物質(zhì)組成元素的角度分析,放出的氣體可能是SO2、O2、H2
[查閱資料]SO2易溶于水,它能與NaOH溶液反應(yīng),生成Na2SO3和H2O.濃硫酸是干燥劑,能吸水.
[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
用試管收集氣體,用帶火星的木條放在試管內(nèi),看是否復(fù)燃
用試管收集氣體,用帶火星的木條放在試管內(nèi),看是否復(fù)燃

(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:
S02+2NaOH═Na2S03+H2O
S02+2NaOH═Na2S03+H2O

(3)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)合作設(shè)計(jì)了如圖1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的混合物,你認(rèn)為方案中的安全隱患是
可能會(huì)發(fā)生爆炸
可能會(huì)發(fā)生爆炸

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
堵住試管口,移到酒精燈火焰上方,松開拇指
堵住試管口,移到酒精燈火焰上方,松開拇指
,若不發(fā)出
尖銳的爆鳴聲
尖銳的爆鳴聲
,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(huì)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)量不變.
結(jié)論:(4)鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生的氣體是
氫氣
氫氣

(5)寫出H2還原CuO的化學(xué)方程式:
H2+CuO
  △  
.
 
Cu+H2O
H2+CuO
  △  
.
 
Cu+H2O

[思維拓展]
(6)不通過稱量,如何判斷SO2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)呢?有一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2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
二氧化硫能夠溶于水,也會(huì)造成液面上升
二氧化硫能夠溶于水,也會(huì)造成液面上升

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

請你參與下列探究:
問題情景:在課外活動(dòng)中,小斌按照課本實(shí)驗(yàn)(見圖1)探究微粒的性質(zhì)時(shí),聞到了刺激性的氨味,于是,小斌在老師的指導(dǎo)下,設(shè)計(jì)了如圖2的實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn),結(jié)果不再有刺激性的氨味,并且快速出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得到了和課本實(shí)驗(yàn)同樣的結(jié)論.

實(shí)驗(yàn)探究與結(jié)論:小斌用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(1)滴入少量濃氨水后,濕潤的酚酞濾紙條發(fā)生的變化是
變紅
變紅
;從微觀角度分析,此現(xiàn)象可說明的結(jié)論是
構(gòu)成物質(zhì)的微粒是運(yùn)動(dòng)的
構(gòu)成物質(zhì)的微粒是運(yùn)動(dòng)的

(2)“圖2的實(shí)驗(yàn)裝置,快速出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”說明固體氫氧化鈉遇到濃氨水時(shí)可能會(huì)
放熱
放熱
(填“放熱”或“吸熱”).
(3)和課本實(shí)驗(yàn)比較,小斌改進(jìn)后的裝置的優(yōu)點(diǎn)是(寫出兩點(diǎn))
節(jié)約藥品
節(jié)約藥品
;②
實(shí)驗(yàn)時(shí)間短或環(huán)保(合理即可)
實(shí)驗(yàn)時(shí)間短或環(huán)保(合理即可)

思維拓展:小媚受小斌實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),將圖2裝置進(jìn)一步改裝成圖3裝置,用于驗(yàn)證二氧化碳的性質(zhì).
(1)打開活塞K滴入稀鹽酸后,小試管中發(fā)生的反應(yīng)的文字表達(dá)式為
碳酸鈣+鹽酸→氯化鈣+水+二氧化碳
碳酸鈣+鹽酸→氯化鈣+水+二氧化碳
,發(fā)現(xiàn)兩條用紫色石蕊試液潤濕的試紙都變紅,請你分析兩條試紙變紅的情況是
A
A

A.下面先變紅,上面后變紅              B.上面和下面一起變紅
C.上面先變紅,下面后變紅              D.以上均有可能
小媚從課本實(shí)驗(yàn)中知道,二氧化碳和水本身都不能使石蕊變色,因而她認(rèn)為以上兩個(gè)變化可驗(yàn)證的二氧化碳的性質(zhì)是
能與水反應(yīng)
能與水反應(yīng)
、
密度比空氣大
密度比空氣大

(2)小柔認(rèn)為小媚的裝置還可以驗(yàn)證:①二氧化碳能使澄清石灰水變混濁;②二氧化碳不能燃燒,也不支持燃燒.小柔為完成自己的兩個(gè)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),對小媚的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的簡單改進(jìn):驗(yàn)證①
在大試管底部預(yù)先放少量澄清石灰水或用玻璃棒蘸取放在支管口
在大試管底部預(yù)先放少量澄清石灰水或用玻璃棒蘸取放在支管口
、驗(yàn)證②
用燃著的木條放在支管口
用燃著的木條放在支管口

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

請你參與下列探究.
[問題情景]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,生成的是什么氣體呢?
[提出猜想]從物質(zhì)組成元素的角度分析,放出的氣體可能是SO2、O2、H2
[查閱資料]SO2易溶于水,它能與NaOH溶液反應(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
用帶火星的木條試驗(yàn),看木條是否復(fù)燃
用帶火星的木條試驗(yàn),看木條是否復(fù)燃

(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:
SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O
SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O

(3)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)合作設(shè)計(jì)了如圖1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的混合物,你認(rèn)為方案中的安全隱患是
實(shí)驗(yàn)時(shí)在B處易發(fā)生爆炸事故
實(shí)驗(yàn)時(shí)在B處易發(fā)生爆炸事故

丙同學(xué)認(rèn)為:為確保安全,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行驗(yàn)純操作.
[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(huì)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)量不變.
結(jié)論:
(1)鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生的氣體是
H2
H2

(2)寫出該氣體與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式:
H2+CuO
  △  
.
 
Cu+H2O
H2+CuO
  △  
.
 
Cu+H2O

[思維拓展]
(1)由上述實(shí)驗(yàn)可以推出,硫酸銅溶液顯
(選填“酸”或“堿”)性.
(2)不通過稱量,如何判斷SO2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)呢?有一同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2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
SO2易溶于水,也能使液面上升
SO2易溶于水,也能使液面上升
.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
將NaOH溶液換成水做對比實(shí)驗(yàn)
將NaOH溶液換成水做對比實(shí)驗(yàn)

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

請你參與下列探究:在課外活動(dòng)中,小帥同學(xué)按照課本實(shí)驗(yàn)(見圖1)探究分子運(yùn)動(dòng)時(shí),聞到了刺激性的氨味;小帥同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,設(shè)計(jì)了如圖2實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn),結(jié)果沒有刺激性的氨味,并且快速出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得到和課本實(shí)驗(yàn)同樣結(jié)論.
【信息提示】:①氨氣溶于水呈堿性,
              ②酚酞溶液遇到堿性物質(zhì)變成紅色,
              ③氫氧化鈉固體溶于水時(shí),放出大量的熱.
【實(shí)驗(yàn)探究與結(jié)論】

(1)滴入少量濃氨水后,濕潤的酚酞濾紙條發(fā)生的變化是
變紅色
變紅色
.從分子運(yùn)動(dòng)的角度分析,此現(xiàn)象可說明的結(jié)論是
分子是不斷運(yùn)動(dòng)的
分子是不斷運(yùn)動(dòng)的

(2)和課本實(shí)驗(yàn)比較,小帥同學(xué)改進(jìn)后的裝置的優(yōu)點(diǎn)是(寫出兩點(diǎn))
反應(yīng)速度快
反應(yīng)速度快
; ②
降低了氨氣對空氣的污染
降低了氨氣對空氣的污染

【思維拓展】小松同學(xué)受到小帥同學(xué)實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),將圖2裝置進(jìn)一步改裝成圖3裝置,用于驗(yàn)證二氧化碳的性質(zhì).
(1)打開活塞K滴入稀硫酸后,兩條用紫色石蕊試液潤濕的試紙發(fā)生的相同變化是
變紅色
變紅色
,不同變化是
下面的試紙先變紅,然后上面的試紙才變紅色
下面的試紙先變紅,然后上面的試紙才變紅色
,
小月同學(xué)從課本實(shí)驗(yàn)中知道,二氧化碳和水本身都不能使石蕊變色,因而她認(rèn)為以上兩個(gè)變化驗(yàn)證二氧化碳性質(zhì)依序是
密度比空氣密度大
密度比空氣密度大
、
能和水反應(yīng)生成酸
能和水反應(yīng)生成酸

(2)小惠同學(xué)認(rèn)為圖3的裝置還可以同時(shí)驗(yàn)證:
①二氧化碳能使澄清石灰水變混濁;
②二氧化碳不能燃燒,也不支持燃燒.
小惠同學(xué)為完成自己的兩個(gè)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),對小松同學(xué)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的簡單改進(jìn)是:
在支管口接上導(dǎo)管,通入一個(gè)放有燃燒蠟燭的燒杯、在大試管內(nèi)裝入少量的澄清石灰水
在支管口接上導(dǎo)管,通入一個(gè)放有燃燒蠟燭的燒杯、在大試管內(nèi)裝入少量的澄清石灰水

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