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(9分)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?
【提出猜想】从元素守恒的角度,放出的气体可能是SO2、O2、H2
【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH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下组合实验方案,排除和验证猜想的气体。

如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患是       
老师说:化学反应中,一种元素的化合价升高,肯定有元素的化合价降低,这是科学规律。丙同学根据老师这句话,说:“肯定不是       ” 。
【实验探究】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,B装置的尾部有水珠生成;停止通气,再次称量装置A,发现质量无增减。
结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是_________________。
写出B装置中发生化学反应的方程式_______________。
【思维拓展】
(1)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有____________物质。
(2)不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?丁同学设计了右图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______________。
【方案设计】
(1)用带火星的木条试验,木条复燃则是氧气  
(2)SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O
(3)实验时在B处易发生爆炸事故    氧气
【实验探究】H2    H2+CuOCu+H2O
【思维拓展】
(1)酸性  
(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

试题分析:【方案设计】(1)氧气的检验方法是:用带火星的木条放入气体中,如果木条能够复燃说明是氧气;
(2)SO2与NaOH反应生成亚硫酸钠和水,故反应的化学方程式为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
(3)如果可燃性气体不纯,在点燃或加热时可能会爆炸,而如果放出的是O2和H2的混合气体,则在实验时在B处加热时,易发生爆炸事故;
根据“化学反应中,一种元素的化合价升高,肯定有元素的化合价降低”分析:若生成的气体是氧气,由于O元素的化合价由-2升高到0,则必定有H或S元素化合价降低,即同时会产生氢气或二氧化硫气体,因此,所得气体就不是氧气;
【实验探究】由于表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色,说明有还原性气体参与反应,即氢气,氢气还原氧化铜生成铜和水,故反应的化学方程式为H2+CuOCu+H2O;
【思维拓展】(1)因为有氢气生成,而题干提供的信息是“铁粉投入硫酸铜溶液中”,故应该是铁与酸反应产生了氢气,即硫酸铜溶液中含有酸性物质;
(2)由于SO2不仅易溶于水,而且能与水反应,故也会造成试管内压强减小,也能使液面上升,所以不能得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论;为了更严谨,应将氢氧化钠溶液换成水,进行对比实验,观察二氧化硫与水反应时液面上升的情况,再下结论。
点评:在解此类题时,首先要会分析题中所涉及的反应原理,然后结合反应原理和计算所要用到的数据进行分析解答。对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析的实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等。
练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

依据下列实验所得到的结论准确的是
选项
A
B
C
D
实验设计




实验结论
二氧化碳与水反应生成碳酸
二氧化碳不支持燃烧、密度大于空气
可燃物燃烧温度需要达到着火点
既可说明甲烷具有可燃性,又说明了甲烷是由氢元素和碳元素组成

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

(5分)甲、乙两位同学分别用右图所示装置进行实验。

(1)甲同学验证燃烧的条件。取一小块白磷放入广口瓶中,一段时间白磷没有燃烧,然后从分液漏斗中加入适量的________,白磷仍然没有燃烧,再从a管通入________,白磷发生燃烧,该实验________(填“能”或“不能”)证明可燃物燃烧需要与氧气接触、温度达到着火点这两个条件。
(2)乙同学验证二氧化碳与水的反应。为验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳,应该采取的实验操作顺序是_____________(填序号,可重复选用)。
① 从b端通氮气          ②将用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中
③ 从a端通二氧化碳      ④从分液漏斗中滴加适量水

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科目:初中化学 来源:不详 题型:填空题

某活动小组用废铜制取硫酸铜溶液,实验过程为:

?⑴ 废铜在空气中加热后得到的氧化铜中含有少量铜,原因是 _________(填字母序号)。

a.加热时氧化铜易分解生成铜
b.铜与氧气没有完全反应 
c.加热时铜不能与氧气反应
⑵ 氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为                        
⑶ 操作Ⅰ的名称是________,该操作用到的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、         
⑷ 盛放硫酸铜溶液不宜用铁制容器的原因是(用化学方程式解释)                 

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

(6分)今年春节前夕,我国北方遭遇冰雪灾害。为了清除道路上的冰雪,有关部门投入了大量工业盐融雪剂用于除冰雪。同学们从新闻中得知:①使用工业盐融雪剂后,道路两旁树木、农作物大量死亡;②桥梁路面除冰不得使用工业盐融雪剂。
【提出问题】工业盐融雪剂对树木、农作物和桥梁为什么会造成危害?
【查找资料】(1)工业盐的主要成分是NaCl和NaNO2
(2)土壤盐碱化会造成树木、农作物死亡。
【提出猜想】猜想一:工业盐溶液可能显碱性;
猜想二:工业盐溶液对钢铁可能有更强的腐蚀性。
【实验探究】同学们对猜想一和猜想二进行了探究,请你帮他们完成下列实验报告:
 
实验操作
实验现象
实验结论



________________________________
________________________________。
 
_______________。
工业盐溶液显碱性,会造成道路两旁的土壤盐碱化。
 
猜想


实验①         实验②
(请将液体名称填在上面的横线上)
实验①:6—7天后明显生锈。
实验②: 2—3天后明显生锈。
 
__________________
__________________
________________。
【反思与应用】
对于道路除冰,请你提出更好的建议                               

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科目:初中化学 来源:不详 题型:问答题

(5分)利用化学反应中气体产生的压力,可使多个化学反应依次发生,根据图示回答下列问题(A装置中的试剂足量,B、C、D中的试剂少量):

(1)打开A中分液漏斗的活塞,使稀盐酸逐滴滴下,A中的反应方程式是              
(2)B中观察到的现象是                                            
(3)C中开始和后来观察到的现象是                                       
(4)D中发生反应的方程式                                       
(5)E中的现象是                                           

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

(6分)用下面的装置将一定量的CO2和CO的混合气体进行分离和干燥。图中的a、b、c、d均为活塞,可以控制气体的通过和液体的加入,实验前活塞均已关闭。请选择适宜的试剂完成上述实验。
供选用的试剂有:①稀硫酸②浓硫酸③氢氧化钠溶液④澄清的石灰水(试剂均足量)

实验分以下两步进行:
(1)关闭b、c,打开a、d,则甲中发生反应的化学方程式为_______________,丙中试剂为       (填数字序号)。若乙装置中的现象是    ______    ,说明甲装置中反应是充分的。 此步实验后收集到的气体是      
(2)在甲装置的分液漏斗中加入试剂①,然后_________________________,即可收集到另一种气体。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

(8分)三聚氰胺(化学式为C3H6N6)是一种白色结晶粉末,因其低毒、含氮量高,俗称“蛋白精”。不法分子为了提高奶粉中的蛋白质含量而加入三聚氰胺,导致发生婴幼儿泌尿结石病例。某化学兴趣小组同学欲探究三聚氰胺的制取原理:
【查阅资料】
(1)化工企业常用尿素合成法制取三聚氰胺。即以尿素[化学式CO(NH2)2]为反应物,硅胶为催化剂,在380℃至400℃的温度下,沸腾反应、冷凝得到三聚氰胺,同时产生两种无色气体,其中一种气体具有刺激性气味。
(2)NO是无色气体,不溶于水,在空气中能迅速氧化为棕色NO2气体。
【提出问题】反应生成的两种气体是什么?
【假设猜想】根据资料及反应物判断,生成的两种气体可能是:
①二氧化碳和水蒸气    ②二氧化碳和氨气(NH3
③二氧化碳和氮气      ④二氧化碳和二氧化氮
提出以上猜想的依据是                                
你认为合理的猜想是(填序号)           ,理由是                             
【设计实验】同学们在老师的指导下,设计如图所示的实验模拟制取三聚氰胺,并验证猜想。

【实验现象和分析】
(1)A装置的作用是                              
(2)实验时观察到B中棉花变红,证明生成了        ,同时看到D中        现象,说明还生成了二氧化碳。
(3)C中浓硫酸的作用是                           
【实验结论】根据资料和实验现象分析可知,用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为
                                               

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