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【题目】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.生成的是什么气体呢?同学们决定进行探究.探究前老师提示,该反应生成的气体只有一种.
【提出猜想】生成的气体可能是SO2或O2或H2
【查阅资料】
①SO2与二氧化碳化学性质相似,如它也能使澄清石灰水变浑浊.
②浓硫酸具有强烈的吸水性,可做气体的干燥剂.
③H2与CO均可以还原金属氧化物.
(1)【方案设计】甲同学设计了如下实验方案,验证猜想的气体.

甲同学认为:若观察到 , 则气体为SO2 . 若观察到 , 则气体为O2
(2)【实验探究】
①实验开始时,应先将收集到的气体从a处通入一段时间后,再点燃 C 处酒精灯.这样操作的目的是
②实验过程中发现 A 装置中溶液不变浑浊,C 装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色,试管壁上有水滴生成.
(3)【实验结论】①铁粉与该硫酸铜溶液反应时,产生的气体是
②铁放入该硫酸铜溶液中所发生反应的化学方程式为
(4)【实验反思】
乙同学认为甲同学的实验方案操作复杂,他只需一盒火柴即可确定该气体成分.你认为乙同学的实验方案是

【答案】
(1)A中石灰水变浑浊;C中红色的铜网变黑
(2)排尽装置内的空气,防止气体不纯发生爆炸
(3)氢气;Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑、Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
(4)收集一瓶气体,将燃着的火柴伸入瓶中,若火柴熄灭,则为SO2;若火柴燃烧更旺,则为O2;若气体被点燃,则为H2
【解析】【方案设计】
甲同学认为:若观察到A中石灰水变浑浊,则气体为SO2 . 若观察到C中红色的铜网变黑,则气体为O2
故填:A中石灰水变浑浊;C中红色的铜网变黑.
【实验探究】
实验开始时,应先将收集到的气体从a处通入一段时间后,再点燃C处酒精灯,这样操作的目的是排尽装置内的空气,防止气体不纯发生爆炸.
故填:排尽装置内的空气,防止气体不纯发生爆炸.
【实验结论】
实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊,说明气体表示二氧化硫,C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色,试管壁上有水滴生成,说明气体是氢气,铁粉与该硫酸铜溶液反应时,产生的气体是氢气;
铁放入该硫酸铜溶液中时,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu.

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(1)实验过程中蜡烛由下往上依次熄灭,说明二氧化碳具有的性质.
(2)棉花为什么会燃烧呢?同学们认为棉花要燃烧,除了满足棉花是可燃物之外,还需满足
(3)提出问题上述实验中是如何给棉花提供燃烧条件的?
查阅资料
1在常温下Na2O2与CO2、H2O均能发生化学反应.
2无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色.
实验设计经过讨论,同学们设计用图2所示装置进行实验探究.
实验步骤
①检查整套装置的气密性;
②把相关的试剂放入对应的仪器内;
③用力推动针筒的活塞,把稀盐酸注入试管内;
④一段时间后,在P处放置一根带火星的木条,观察现象.
注意:整个实验过程中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响.
实验现象
①带火星的木条复燃;
②无水硫酸铜没有变蓝色;
③饱和的澄清石灰水变浑浊.
实验分析D装置烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是
(4)实验结论
①Na2O2和CO2反应产生的一种气体,使图1中的棉花满足了燃烧的一个条件.
②Na2O2和CO2反应过程中伴随能量变化,使图1中的棉花满足了燃烧的另一个条件.
拓展提高
①Na2O2和CO2反应除生成一种气体外,还生成了一种固体,学生甲认为生成的固体是NaOH,学生乙认为是Na2CO3 , 同学们经思考后认为同学的猜想是错误的,理由是
②写出Na2O2和CO2反应的化学方程式

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1g物质完全燃烧

产生二氧化碳的质量/g

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甲烷

2.75

56

3.67

32

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