设计实验和科学探究

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欲望，生成的是什...

2023-05-17 13:42发布

站内问答 / 化学
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这道初中化学的题目是：
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欲望，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．
[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图1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，实验前应先进行验纯操作．
[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：
（1）铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是______．
（2）写出该气体与CuO反应的化学方程式：______．
[思维拓展]
（1）由上述实验可以推出，硫酸铜溶液显______（选填“酸”或“碱”）性．
（2）不通过称量，如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢？有一同学设计了图2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______．要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是______．

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1条回答
相爱这个词太漂亮@
1楼-- · 2023-05-17 13:59
这道初中化学题的正确答案为：
【方案设计】（1）由于氧气具有助燃性能使带火星的木条复燃，所以用带火星的木条检验，看是否复燃；
（2）SO2与NaOH反应的反应物是SO2和NaOH，生成物是亚硫酸钠和水，再通过观察法进行配平即可；
（3）由于氢气具有可燃性，氧气具有助燃性，所以加热它们的混合物容易发生爆炸；
【实验探究】结论：（1）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，说明气体中有还原性气体，在氧气、氢气和二氧化硫中只有氢气具有还原性；
（2）氢气与氧化铜反应生成铜和水，方程式是：H2+CuO
  △  
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Cu+H2O；
【思维拓展】（1）要想产生氢气必须是金属与酸反应，所以硫酸铜溶液显酸性；
（2）由于SO2溶于水中能与水反应生成亚硫酸，也会导致试管内气压减小，使液面上升，因此要将NaOH溶液换成水做对比实验观察现象进行对比；
故为：
【方案设计】
（1）用带火星的木条试验，看木条是否复燃；                                                    
（2）SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；    
（3）实验时在B处易发生爆炸事故；
【实验探究】（1）H2；    （2）H2+CuO
  △  
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Cu+H2O；
【思维拓展】（1）酸；     （2）SO2易溶于水，也能使液面上升；   将NaOH溶液换成水做对比实验．
解题思路
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