化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)(1)(編輯修改稿)
2025-02-09 10:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 與硫在隔絕空氣的條件下反應(yīng)所得固體 M的成分 ，設(shè)計(jì)了如圖裝置。傾斜 A使稀硫酸 (足量 )與固體 M充分反應(yīng)，待反應(yīng)停止后， B裝置增重， C裝置中溶液無變化，反應(yīng)后進(jìn)入量氣管氣體的體積為 VmL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），由上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)可知： 未知產(chǎn)物的探究 （ 1）①固體 M中一定有的物質(zhì)是 ______（填化學(xué)式） 理由是 __________________。 ②其中一種物質(zhì)的質(zhì)量可以確定為 g （用代數(shù)式表示）。 （ 2） B裝置的名稱是 。寫出 B裝置 中反應(yīng)的離子方程式 ___________。 （ 3） C裝置的作用是 ， 如果實(shí)驗(yàn)中沒有 B裝置，則 C裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象是 。 生成黑色沉淀 FeS、 Fe B裝置增重、量氣管有氣體 V/400 洗氣瓶2OH－ +H2S = 2H2O+S2－ 證明 H2S已被完全吸收 （ 4）稀硫酸和固體 M反應(yīng)后溶液中還殘留淡黃色固體，該固體是 ________，要分離出該固體，在實(shí)驗(yàn)操作中，除燒杯外還需要用到的玻璃儀器是 ______。 （ 5）通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，測得固體 M中各種成分的質(zhì)量之和小于反應(yīng)前鐵粉和硫粉的質(zhì)量之和，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是 _____________。 a． M中有未反應(yīng)的鐵和硫 b．測定氣體體積時水準(zhǔn)管的水面高于量氣管的水面 c． A中留有反應(yīng)生成的氣體 d．氣體進(jìn)入 D裝置前未用濃硫酸干燥 硫 漏斗、玻璃棒 b、 C △ 實(shí)驗(yàn)選用細(xì)銅絲、 % H2SO品紅溶液、澄清石灰水、 CCl NaOH溶液等藥品，銅絲被卷成螺旋狀，一端沒入濃 H2SO4中，另一端露置在液面上方。 2某研究性學(xué)習(xí)小組為研究 Cu與濃 H2SO4的反應(yīng)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究方案（裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出） 以下是該部分交流記錄及后續(xù)探究實(shí)驗(yàn)的記錄 材料一：小組交流摘錄 學(xué)生 1： 加熱前，無現(xiàn)象發(fā)生；加熱后，液面下銅絲變黑，產(chǎn)生氣泡，有細(xì)小黑色顆粒狀物質(zhì)從銅絲表面進(jìn)入濃硫酸中，黑色物質(zhì)是什么？值得探究！ 學(xué)生 2： 我也觀察到黑色顆粒狀物質(zhì)，后來逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛野咨腆w，我想該灰白色固體極有可能是未溶于濃硫酸的 CuSO4。 學(xué)生 3： 你們是否注意到液面以上的銅絲也發(fā)黑，而且試管上部內(nèi)壁有少量淡黃色 S固體凝聚，會不會液面以上的銅絲與硫發(fā)生了反應(yīng)，我查資料發(fā)現(xiàn)： 2Cu+S=Cu2S（黑色）。 材料二：探究實(shí)驗(yàn)剪輯 實(shí)驗(yàn) 1 將光亮的銅絲在酒精燈火焰上灼燒變黑，然后插入稀硫酸中，銅絲重新變得光亮，溶液呈藍(lán)綠色；將光亮的銅絲置入加熱的硫蒸氣中變黑，然后插入稀硫酸中無變化。 實(shí)驗(yàn) 2 截取濃硫酸液面上方變黑的銅絲，插入稀硫酸中無變化；將濃硫酸液面下方變黑的銅絲，插入稀硫酸，黑色明顯變淺，溶液呈藍(lán)綠色。 實(shí)驗(yàn) 3 將溶液中的黑色顆粒狀物質(zhì)， 經(jīng)過濾、稀硫酸洗、蒸餾水洗 、 干燥后放入氧氣流中加熱，然后冷卻，用電子天平稱重發(fā)現(xiàn) 質(zhì)量減少 10%左右。 根據(jù)上述材料回答下列問題 （ 1） A試管上方的長導(dǎo)管的作用是 _________； D、 E兩支試管中 CCl4的作用是 ________。 （ 2）加熱過程中，觀察到 A試管中出現(xiàn)大量白色煙霧，起初部分煙霧在試管上部內(nèi)壁析出淡黃色固體物質(zhì)，在 持續(xù)加熱濃硫酸（沸騰）時 ， 淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地消失。寫出淡黃色固體消失的化學(xué)反應(yīng)方程式： 。 冷凝、回流、導(dǎo)氣 防止倒吸 S+2H2SO4（濃） = 3SO2↑ +2H2O （ 3）對 A試管中的濃 H2SO4和銅絲進(jìn)行加熱，很快發(fā)現(xiàn)C試管中品紅溶液褪色，但 始終 未見 D試管中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁或沉淀。你的猜想是： ___________。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想 ______________。 （或者加熱、加鹽酸檢驗(yàn) SO2氣體等方法） 由于 SO2溶解度較大，生成了 Ca（ HSO3） 2溶液的緣故。 取樣后，向其中加入氫氧化鈉溶液，觀察是否有沉淀生成 。 （ 4）根據(jù)上述研究，結(jié)合所學(xué)知識，你認(rèn)為液面下方銅絲表面的黑色物質(zhì)成分是 。（寫化學(xué)式） 黑色物質(zhì) CuO CuS Cu2S 加 H2SO4 溶解，藍(lán)色溶液 O2 加熱 CuO 2CuO △ m 16 0 % 因 △ m : m(加熱前） =10% ＜ % CuO、 Cu2S、 CuS [例 ]某學(xué)生按圖示方向?qū)?A裝置與下面所示裝置相連，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，請幫助完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 物質(zhì)性質(zhì)的探究 （一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯胯F與濃硫酸的反應(yīng) （二）實(shí)驗(yàn)藥品：鐵釘、濃硫酸、酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、氧化銅、硫酸銅溶液 （三）實(shí)驗(yàn)步驟： 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 結(jié)論 ① 連接好裝置并檢查氣密性 ② 將鐵釘加入到燒瓶中，在向其中滴加濃硫酸 未見明顯現(xiàn)象 ③ 點(diǎn)燃 A、 G處酒精燈 片刻后燒瓶中溶液有顏色變化，并有氣泡產(chǎn)生 鐵遇冷的濃硫酸 發(fā)生鈍化 鐵表面的氧化物被破壞并發(fā)生反應(yīng)，溶液有 Fe3+生成，并伴隨有 SO2氣體產(chǎn)生。 （四） 問題探究： 該學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到 D裝置中溶液顏色逐漸變淺， E裝置中溶液顏色未見明顯變化，再過一段時間后， G裝置中氧化銅粉末由黑色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，氣球 H逐漸鼓起，此時 E裝置中溶液顏色仍未明顯變化。 ⑴ G裝置中氧化銅由黑變紅，請結(jié)合化學(xué)方程式說明原因是 _____________。 A裝置中濃硫酸在加熱的條件下與鐵反應(yīng)逐漸變?yōu)橄×蛩?；生成?H2經(jīng)過 G裝置中發(fā)生反應(yīng)： ⑵ 為證明鐵釘與濃硫酸在不加熱時是否發(fā)生反應(yīng)，可采用的方法是 ______________。
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