18、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】從物質(zhì)組成元素的角度,放出的氣體可能是SO
2、O
2、H
2.
【查閱資料】SO
2易溶于水,它能與NaOH反應(yīng),生成Na
2SO
3.
【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O
2,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
.
(2)乙同學(xué)認(rèn)為是SO
2,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SO
2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
.
(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O
2和H
2,你認(rèn)為方案中的安全隱患是
實(shí)驗(yàn)時(shí)剩余氣體B通過加熱的試管易發(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)先收集一試管氣體,用拇指
堵住試管囗,靠近火焰點(diǎn)火,
,若不發(fā)出
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
H2
.
【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
H2SO4
物質(zhì).
(2)不通過稱量,如何判斷SO
2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)呢?有一同學(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SO
2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溶于水中也會導(dǎo)致試管內(nèi)氣壓減小,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
把燒杯中的氫氧化鈉換成硫酸鈉溶液,做一個對比試驗(yàn)
.
CuSO
4溶液對過氧化氫的分解具有催化作用.有同學(xué)想猜想其他鹽溶液也能在這個反應(yīng)中起到同樣的作用,于是他們做了以下的探究:
(1)清你幫助他們完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告:
實(shí)驗(yàn)過程 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
在一支試管中加入5ml5%的H2O2溶液,然后滴入適量的FeCl3溶液,把帶火星的木條伸入試管. |
試管中有大量的氣泡產(chǎn)生,伸入的帶火星的木條復(fù)燃 |
FeCl3溶液可以催化分解H2O2 |
(2)已知FeCl
3在水中可分離出Fe
3+和Cl
-,同學(xué)們提出以下猜想:
①甲同學(xué)的猜想:真正催化分解H
2O
2的是FeCl
3溶液中的H
2O;
②乙同學(xué)的猜想:真正催化分解H
2O
2的是FeCl
3溶液中的Fe
3+;
③丙同學(xué)的猜想:真正催華分解 H
2O
2的是FeCl
3溶液中的Cl
-;
你認(rèn)為最不可能的是
甲
同學(xué)的猜想,理由是
因過氧化氫溶液中自身有水,可見水不是催化劑
.
(3)同學(xué)們對余下的兩個猜想,用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探究.請你仔細(xì)分析后填表:
實(shí)驗(yàn)過程 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
向盛有5ml5%的H2O2溶液的試管中加入少量的HCl,并把帶火星的木條伸入試管 |
無明顯現(xiàn)象 |
起催化作用的不是Cl- |
向盛有5ml5%的H2O2溶液的試管中加入少量的 Fe(NO3)3溶液 ,并把帶火星的木條伸入試管 |
試管中有大量氣泡產(chǎn)生,帶火星的木條復(fù)燃 |
起催化作用的是Fe3+ |
用18mol/L的硫酸配置100ml 1.0mol/L的稀硫酸,若實(shí)驗(yàn)儀器有:
A.100ml量筒 B.托盤天平 C.玻璃棒 D.50ml容量瓶
E.10ml量筒 F.膠頭滴管 G.50ml燒杯 H.100ml容量瓶
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用儀器的先后順序是(填入編號)
F、E、G、C、H
.
(2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正確的是(填寫編號)
B、C、D
.
A.使用容量瓶前檢查它是否漏水
B.容量瓶用蒸餾水洗凈后,再用待配溶液潤洗
C.配置溶液時(shí),如果試樣是固體,把稱好的試樣用紙條小心倒入容量瓶中,緩慢加入蒸餾水到接近標(biāo)線1cm-2cm處,用滴管滴加蒸餾水到標(biāo)線.
D.配置溶液時(shí),如果試樣是液體,用量筒量取后直接倒入容量瓶中,緩慢加入蒸餾水到接近標(biāo)線1cm-2cm處,用滴管加入蒸餾水到標(biāo)線.
E.蓋好瓶塞,用食指頂住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒轉(zhuǎn)和搖動多次.