(2011?北塘區(qū)二模)某實(shí)驗(yàn)小組將潔凈的鐵釘投入到氯化銅溶液中,發(fā)現(xiàn)鐵釘表面生成紅色固體物質(zhì)的同時(shí)有較多氣泡產(chǎn)生,生成的氣體是什么呢?
提出猜想:從組成元素角度分析,產(chǎn)生的氣體可能是HCl、Cl2、O2、H2
查閱資料:25℃時(shí):HCl氣體極易溶于水,1體積水中溶解500體積;Cl2能溶于水,1體積水中約溶解2體積;Cl2也能與NaOH溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng).
討論分析:依據(jù)猜想和資料,實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)進(jìn)行了如下討論:
(1)甲同學(xué)根據(jù)資料推理得出產(chǎn)生的氣體不可能是______.
(2)乙同學(xué)認(rèn)為是O2,則檢驗(yàn)O2的方法是______.
(3)丙同學(xué)認(rèn)為是Cl2,則只需將產(chǎn)生的氣體通入盛有NaOH溶液的洗氣瓶中,稱量通氯氣前后洗氣瓶的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn).Cl2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+X,則X的化學(xué)式是______.
設(shè)計(jì)方案:實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)合作設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案,排除和驗(yàn)證猜想的氣體.
(1)如果產(chǎn)生的氣體是O2和H2,你認(rèn)為裝置C中存在的安全隱患是______.
(2)丁同學(xué)認(rèn)為:為確保安全,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先______,然后方可采用上面的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):經(jīng)丁同學(xué)確認(rèn)安全后,小組同學(xué)首先對(duì)裝置A進(jìn)行稱量,再將收集到的干燥的氣體從a處通入,過(guò)一會(huì)兒點(diǎn)燃C處的酒精燈,過(guò)一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)表面含CuO的銅網(wǎng)變?yōu)楣饬恋募t色;停止通氣,再稱量裝置A,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量無(wú)增減.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:鐵釘與氯化銅溶液反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生的氣體是______.
實(shí)驗(yàn)反思:
(1)裝置B中濃H2SO4起______作用.
(2)裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____ Cu+H2O
【答案】分析:討論分析:
(1)根據(jù)氯化氫的溶解性回答.
(2)根據(jù)氧氣的助燃性回答.
(3)根據(jù)質(zhì)量守恒定律回答.
設(shè)計(jì)方案:
①根據(jù)可燃性的氣體與氧氣混合后點(diǎn)燃易發(fā)生爆炸回答.
②根據(jù)可燃性氣體點(diǎn)燃前要驗(yàn)純回答.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
根據(jù)氣體能與氧化銅在加熱的條件下反應(yīng)及反應(yīng)現(xiàn)象回答.
實(shí)驗(yàn)反思:
(1)根據(jù)濃硫酸的吸水性回答.
(2)氫氣還原氧化銅可生成銅和水.
(3)根據(jù)活潑金屬與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣的性質(zhì)回答.
解答:解:討論分析:
(1)HCl氣體在水中的溶解度是500,極易溶于水,如產(chǎn)生的氣體是氯化氫,它不會(huì)從溶液中釋放出來(lái).
(2)氧氣有助燃性,可用帶火星的木條檢驗(yàn),看帶火星的木條是否復(fù)燃.
(3)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變,故X的化學(xué)式是H2O.
設(shè)計(jì)方案:
①可燃性的氣體與氧氣混合后點(diǎn)燃易發(fā)生爆炸,如果產(chǎn)生的氣體是O2和H2,存在爆炸的安全隱患.
②可燃性氣體點(diǎn)燃前要驗(yàn)純,方法是用拇指堵住試管口,試管口略向下傾斜,靠近酒精燈的火焰,移開(kāi)拇指點(diǎn)火,如聽(tīng)到尖銳的爆鳴聲證明氣體不純,可能發(fā)生爆炸.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
將收集到的干燥的氣體從a處通入,過(guò)一會(huì)兒點(diǎn)燃C處的酒精燈,過(guò)一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)表面含CuO的銅網(wǎng)變?yōu)楣饬恋募t色,說(shuō)明氣體具有還原性;氫氧化物溶液能吸收二氧化碳,停止通氣,再稱量裝置A,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量無(wú)增減,說(shuō)明氣體不是一氧化碳,從而能確定是氫氣.
實(shí)驗(yàn)反思:
(1)濃硫酸有吸水性,可以干燥氣體,以利于后續(xù)實(shí)驗(yàn).
(2)氫氣還原氧化銅可生成銅和水,化學(xué)反應(yīng)式是:H2+CuOCu+H2O.
(3)活潑金屬能與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣,由于產(chǎn)生的氣體是氫氣,所以氯化銅溶液顯酸性.
故答案為:討論分析:(1)HCl;(2)用帶火星的木條檢驗(yàn),看是否復(fù)燃;H2O;(3)
設(shè)計(jì)方案:(1)易發(fā)生爆炸;(2)驗(yàn)純
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:氫氣
實(shí)驗(yàn)反思:(1)干燥;(2)H2+CuOCu+H2O;(3)酸性.
點(diǎn)評(píng):物質(zhì)的推斷是初中化學(xué)的難重點(diǎn),也是中考的熱點(diǎn)之一,了解物質(zhì)的性質(zhì)是解題的前提條件,解題時(shí)還要注意前后步驟間的聯(lián)系,充分利用綜合歸納法得出完整合理的結(jié)論.
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