题目列表(包括答案和解析)
某研究性学习小组为研究铜与浓硫酸的反应,设计了如下图所示的实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)。
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。
实验1:加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,一段时间后液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色硫固体凝聚,持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失。
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化,将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸,黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色。
实验3:将浓硫酸液面下方铜丝的黑色物质刮下后,经稀硫酸洗、蒸馏水洗、过滤、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量比加热前减少。
【问题探究】
(1)A试管上方的长导管的作用是______;D、E两试管中CCl4的作用是________。
(2)写出淡黄色固体物质消失的化学方程式_________________________________。
(3)试管D中的澄清石灰水变浑浊后又变澄清,变澄清的原因是(用方程式表示)________
(4)根据上述研究,结合资料卡上的内容,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分肯定有___________________________
实验选用细铜丝、98.3% H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端没入浓硫酸中,另一端露置在液面上方。
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。
材料一:小组交流摘录
学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!
学生2:加热后,我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4。
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+SCu2S(黑色)。
材料二:探究实验剪辑
实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化。
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸,黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色。
实验3:将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗,蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减少10%左右。
根据上述材料回答下列问题:
(1)A试管上方的长导管的作用是________________________;D、E两支试管中CCl4的作用是______________________。
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:__________________________________。
(3)对A试管中的浓硫酸和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是______________________________。
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是__________(写化学式)。
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