【问题情景】某化学实验小组的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气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望:生成了什么气体?
【提出猜想】从物质组成元素的角度,放出的气体可能是SO2、O2、H2。
【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH溶液反应,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溶液反应的化学方程式 。
(3)实验小组同学合作设计了如图组合实验方案,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 ,丙同学认为:为确保安全,实验前应先收集一试管气体,然后 ,若听到 ,方可采用上面的装置进行实验;如果听到 ,则不能采用上述装置。
【实验探究】经丙同学确认安全后,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;停止通气,再次称量装置A,发现质量无增减。
(4)结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是 。
(5)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有 。(填物质化学式)
(6)不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?有一同学设计了下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,需要补做的实验是 。
下图是实验室制取气体的发生、收集、净化等装置,请回答
(1)图A中,试管口向下倾斜的目的是
(2)实验室制取CO2和O2都可选用的发生装置是(填字母序号),选该装置制取O2比选用另一装置的优点之一是;收集CO2和O2都可用法。
(3)制取CO2的反应方程式为;某同学在加药品时错用了浓盐酸,他将制得的气体通入澄清的石灰水中,发现石灰水不浑浊,通入紫色的石蕊溶液中溶液变红。澄清石灰水不浑浊的原因是。在老师的指导下,他将图中虚框中的装置与发生装置相连,便顺利完成了CO2的性质验证实验。Ⅰ中装的是饱和的NaHCO3溶液,作用是除去CO2中的某种杂质气体,发生反应的方程式为;若要收集到干燥的CO2,Ⅱ应装。用C装置收集CO2时,气体从端进入。
实验室制取并收集氧气,现有如下装置,请回答下列各题:
(1)写出图中①——⑤标号仪器的名称:
①②③
④⑤
(2)若用高锰酸钾下制取氧气,发生装置应选(填序号),反应的符号表达式为;若用过氧化氢溶液在二氧化锰催化催化作用下反应制取氧气,发生装置应选(填序号),反应的符号表达式为。
(3)欲收集较纯净的氧气,应选装置;欲收集干燥的氧气应选装置,但用此法收集氧气须验满,方法是:
。
某同学设计右图所示的实验装置,进行一氧化碳还原氧化铜的实验。试回答:
(l)该装置存在的一个主要问题是,你的改进方法是。
(2)实验过程中,图中A处能观察到的实验现象是;
发生反应的化学方程式为。
B处观察到的实验现象是;
反应的化学方程式是:。
实验室欲配制100 g 15%的NaOH溶液,常按下列实验步骤进行:
(1)计算:需要NaOH质量为g,水的质量为g,约mL。
(2)称量:
①托盘天平只能准确称量到g。检查时,若发现指针偏右,应将平衡螺母向调节至平衡。称量时应把氢氧化钠固体放在中,然后再放在天平的盘。
②下列仪器中,量取水时需要用到d和仪器(填序号),溶解时需要用到e和仪器(填序号)。
a.烧杯、b.10mL量筒、c.100mL量筒、d.滴管、e.玻璃棒
(6分)已知木炭粉(假设木炭粉中不含其他杂质)和Fe2O3,在加热条件下发生化学反应,兴趣小组同学对该实验进行如下探究。
I生成固体组成分析
(1)实验过程中可以观察到有黑色固体生成,小亮认为生成了铁粉,但小灵却有不同看法,理由是。
(2)为进一步确定黑色固体成分,小欢将生成的固体溶于足量稀硫酸,发现有大量气泡产生,若同时出现的现象,则生成的黑色固体全部是铁。
Ⅱ生成气体成分分析
【提出假设】生成气体的可能组成有三种:
假设1:生成气体是二氧化碳;
假设2:生成气体是一氧化碳;
假设3:生成气体是。
【设计实验】为确定生成气体的组成,小组同学设计实验装置如图。
(1)实验中通入的气体是纯净干燥的N2,分析不通入空气的主要理由是(填序号)。
A.空气中的二氧化碳会使石灰水变浑浊
B.空气中的氧气会和木炭粉反应生成CO或CO2而干扰实验结果
C.空气中的二氧化碳、水蒸气会和木炭粉反应生成CO而干扰实验结果
(2)定性研究:若实验过程中可以观察到澄清石灰水变浑浊,则证明反应生成的气体中一定含有。
(3)定量研究:现准确称取16.0 g氧化铁与2.4 g木炭粉混合,在上述装置中完全反应。测得剩余固体质量为11.2 g,且能完全溶于稀盐酸。
【实验结论】处理上述实验数据后可知,假设正确。