【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組將鐵粉投入盛有硫酸銅溶液的試管中,發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時有較多的氣泡放出。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SO2、O2、H2。
(查閱資料)SO2易溶于水,能與NaOH反應(yīng),生成Na2SO3。
(方案設(shè)計)依據(jù)上述猜想,實驗小組同學(xué)分別設(shè)計了如下方案:
(1)甲同學(xué)認(rèn)為是O2,則檢驗方法是_____。
(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。
(3)實驗小組同學(xué)合作設(shè)計了如圖1實驗方案,對提出的猜想進行驗證。
①如果放出的是O2和H2,你認(rèn)為方案中的安全隱患是_____。
②丙同學(xué)認(rèn)為:為確保安全,實驗前應(yīng)先收集一試管氣體,用拇指堵住試管口,_____,若不發(fā)出尖銳的爆鳴聲,方可采用上面的裝置進行實驗。
(實驗探究)經(jīng)丙同學(xué)確認(rèn)安全后,小組同學(xué)首先對裝置A進行稱量,再將收集到的氣體從a通入,過一會兒點燃B處酒精燈;一段時間后,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。
(實驗結(jié)論)鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時,產(chǎn)生的氣體是_____。
(思維拓展)
(4)由上述實驗可以推出,硫酸銅溶液中可能含有_____物質(zhì)(填酸性、中性或堿性)。
(5)寫出裝置B中所發(fā)生反應(yīng)的方程式
(6)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)計了如圖2所示的裝置進行實驗,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_____。
(定量探究)該研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在教師的指導(dǎo)下,設(shè)計如下實驗方案對硫酸銅溶液進行定量探究。
A.量取100mL上述硫酸銅溶液,倒入放在電子天平上的燒杯中,然后加入20.00g鐵粉,充分?jǐn)嚢,有關(guān)實驗數(shù)據(jù)記錄如下:
稱量項目 | 稱量時間 | 質(zhì)量/g |
燒杯 | 55.65 | |
燒杯+硫酸銅溶液 | 215.65 | |
燒杯+硫酸銅溶液+鐵粉 | 30s | 235.59 |
燒杯+硫酸銅溶液+鐵粉 | 60s | 235.45 |
燒杯+硫酸銅溶液+鐵粉 | 90s | 235.45 |
B.90s后,將燒杯中的物質(zhì)經(jīng)“過濾,洗滌、干燥、稱量”,得濾渣15.2g。
C.取少量濾渣于試管中,加入稀硫酸,觀察到有氣泡產(chǎn)生。
(7)請根據(jù)實驗現(xiàn)象和有關(guān)數(shù)據(jù),回答下列問題:
①加入鐵粉后,用玻璃棒不斷攪拌的原因是_____。
②計算上述硫酸銅溶液中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_____。(寫出計算過程。)
【答案】把帶火星的木條伸入試管中,如果帶火星的木條復(fù)燃,說明是氧氣,反之則不是 容易發(fā)生爆炸; 堵住,然后移近火焰; H2; 酸; 二氧化硫能夠溶于水,溶于水后會導(dǎo)致試管內(nèi)液面上升; 使硫酸銅和鐵充分反應(yīng); 10%。
【解析】
方案設(shè)計:(1)由于氧氣具有助燃性能使帶火星的木條復(fù)燃,所以用帶火星的木條檢驗,看是否復(fù)燃;
(2)①可燃性氣體和助燃性氣體點燃可能發(fā)生爆炸,所以如果放出的是O2和H2,方案中的安全隱患是:容易發(fā)生爆炸;
②實驗室檢驗氫氣純度的方法是:實驗前應(yīng)先收集一試管氣體,用拇指堵住,然后移近火焰,若不發(fā)出尖銳的爆鳴聲,方可采用上面的裝置進行實驗;
【實驗結(jié)論】
稱量NaOH溶液,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量無增減,說明不含二氧化硫,表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色,說明氧化銅被還原為銅,故產(chǎn)生的氣體為氫氣,所以本題答案為:H2;
【思維拓展】
(4)要想產(chǎn)生氫氣必須是金屬與酸反應(yīng),所以硫酸銅溶液中可能含有硫酸;
(5)氫氣和氧化銅加熱生成銅和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:H2+CuOCu+H2O;
(6)空氣中的二氧化碳也能和氫氧化鈉反應(yīng),試管中的液面會上升;
(7)①加入鐵粉后,用玻璃棒不斷攪拌的原因是使硫酸銅和鐵充分反應(yīng);
②通過分析表中的數(shù)據(jù)可知,硫酸銅溶液的質(zhì)量是:120g,設(shè)參加反應(yīng)的硫酸銅的質(zhì)量為x,
x=12g
所以硫酸銅溶液中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為: ×100%=10%。
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【題目】高速鐵路可以加快出行步伐。結(jié)合所學(xué)化學(xué)知識,回答下列問題:
①圖中標(biāo)示的物質(zhì)中為金屬材料的是_____(填序號),動車表面噴漆主要是為了防止外殼生銹,其原理是_____。
②修建鐵路所需的大量鋼鐵是以鐵礦石為主要原料冶煉而得。下列礦石的主要成分屬于氧化物的是_____(填字母序號)。
A.鋁土礦(主要成分A12O3) B.輝銅礦(主要成分Cu2S)
C.菱鐵礦(主要成分FeCO3) D.磁鐵礦(主要成分Fe3O4)
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【題目】在宏觀、微觀和符號之間建立聯(lián)系是化學(xué)學(xué)科的特點。
(1)物質(zhì)是由_____組成的。
(2)構(gòu)成物質(zhì)和微粒有_____、_____、_____。二氧化碳、銅和氯化鈉三種物質(zhì)中,由分子構(gòu)成的是 _____ ,由原子構(gòu)成的是_____。
(3)已知“o”、“●”表示質(zhì)子數(shù)不同的原子。下列表示的氣體物質(zhì)中,屬于純凈物的是_____,屬于混合物的是_____,屬于于化合物的是_____,屬于單質(zhì)的是_____,可能是氧化物的是_____
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【題目】某興趣小組的同學(xué)對教材中“測定空氣里氧氣含量”的實驗進行了大膽改進。選用45mL的18×180mm的試管和針筒注射器進行了實驗,效果良好。
關(guān)于以上兩組實驗,有如下說法:
①圖I實驗紅磷在瓶中燃燒時的主要現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白色煙霧。
②圖Ⅰ實驗紅磷熄滅并冷卻后才能打開止水夾。
③若圖I實驗從開始到結(jié)束止水夾始終未夾緊會導(dǎo)致測定結(jié)果偏大。
④按圖Ⅱ所示的裝置進行實驗前,將注射器的活塞從20mL刻度處推至15mL處,然后松手,若活塞仍能返回20mL刻度處,則說眀裝置不漏氣。
⑤按圖Ⅱ所示的裝置進行實驗。當(dāng)紅磷與氧氣充分反應(yīng)后,移開酒精燈,待冷卻并打開彈簧夾,注射器活塞將從15mL刻度處慢慢前移到約為3mL刻度處才停止。其中錯誤說法的個數(shù)有( 。
A. 5個B. 4個C. 3個D. 2個
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【題目】如圖是a、b、c三種物質(zhì)的溶解度曲線,下列說法正確的是
A. P點表示t1℃時,a、c飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量相等
B. t2℃時,將30ga物質(zhì)加入到50g水中充分?jǐn)嚢,得?0ga的飽和溶液
C. t2℃時等質(zhì)量的三種飽和溶液降溫至t1℃,所得溶液中溶劑質(zhì)量c>b>a
D. 將t1℃時a、b、c三種物質(zhì)的溶液分別升溫至t2℃,其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)都不可能發(fā)生變化
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【題目】化學(xué)與生活密切相關(guān),請回答:
①空氣中供給呼吸的物質(zhì)是______;
②空氣中引起溫室效應(yīng)的物質(zhì)是______;
③防毒面具中活性炭的作用是______;
④綠色燃料氫氣燃燒的化學(xué)方程式為______;
⑤感冒藥撲熱息痛化學(xué)式為C8H9NO2,該物質(zhì)由______種元素組成,其中碳原子與氫原子的物質(zhì)的量之比為______,0.1mol該物質(zhì)中含有約______個氮原子(用科學(xué)記數(shù)法表示)。
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【題目】用化學(xué)用語填空:
(1)氦氣________; (2)兩個氮分子_________;
(3)生活中常用于治療胃酸過多的鹽___________;(4)標(biāo)出氧化鎂中鎂元素的化合價_________。
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【題目】t2℃時,將甲、乙各80g分別放在盛有100g水的兩個燒杯中,充分溶解后,恢復(fù)到t2℃,現(xiàn)象如圖一,甲和乙的溶解度曲線如圖二。請結(jié)合圖示回答下列問題:
(1)固體甲對應(yīng)的溶解度曲線是_____(填“a”或“b”)。
(2)M點的含義_____。
(3)向燒杯①的溶液中繼續(xù)加入15g甲物質(zhì),充分?jǐn)嚢,發(fā)現(xiàn)固體先全部溶解,一段時間后又有部分甲析出,你認(rèn)為“全部溶解”的原因是_____。
(4)將t2℃等質(zhì)量的甲、乙飽和溶液分別降溫到t1℃時,所得溶液的有關(guān)說法正確的是_____(填字母)。
a.甲溶液仍為飽和溶液 b.兩溶液質(zhì)量甲<乙
c.兩溶液中溶劑質(zhì)量甲=乙 d.兩溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)甲>乙。
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【題目】青少年看書、寫字一定要愛護眼晴,臺燈是在光線不足時常用的照明用具。
(1)圖中序號標(biāo)示的材料一共分為_____類。
(2)燈管后面的反光片為鋁箱。鋁塊能制成鋁箔是利用了鋁的_____性
(3)鋁比鐵活潑,但鋁箔比鐵螺絲釘耐腐蝕。鋁制品耐腐蝕的原因是_____(用方程式表示)
(4)為驗證鐵、銅、鋁的活動性順序,甲乙兩位同學(xué)設(shè)計了不同的實驗方案,都達(dá)到了實驗?zāi)康。所用的試劑有鋁片、鐵片、銅片、硫酸鋁溶液、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液。實驗方案如下:
實驗方案 | 方案一 | 方案二 |
實驗操作 |
①方案一中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____;
②方案二中選擇的溶液是_____(寫化學(xué)式)溶液;
③軍軍同學(xué)又設(shè)計了一個新的方案,也能達(dá)到實驗?zāi)康摹⑷N金屬分別放入一種溶液中,該溶液中的溶質(zhì)在物質(zhì)分類上和前兩位同學(xué)所用的試劑不同,他選擇的溶液是_____。
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