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题型:解答题-实验探究题 难度:0.65 引用次数:446 题号:10490998
某校化学小组同学研究 Cu与H2SO4 溶液反应,小伟同学实验记录如下:
实验编号实验操作实验现象
取螺旋状铜丝在酒精灯上烧至红热,迅速伸入装有 10 mL 3 mol/L H2SO4溶液的试管中产生大量白雾;溶液颜色变为浅蓝色;试管中出现红色浑浊
步骤一:取螺旋状铜丝在酒精灯上烧至红热, 迅速伸入装有10 mL蒸馏水的试管中;
步骤二:冷却后加入5 mL 3 mol/L H2SO4
步骤一:产生少量白雾;试管中出现黑色浑浊,略带红色
步骤二:浑浊全部为红色;溶液略显蓝色
(1)实验一:探究白雾的成分
①波波同学收集实验Ⅰ中白雾,加入品红溶液,溶液褪色,得出结论:白雾成分包含 SO2。可能是因为局部温度过高产生,写出有关化学方程式 ________
②艳艳同学认为不妥,补充实验Ⅲ:
实验编号实验操作实验现象
步骤一:取品红溶液,加 3 mol/L H2SO4溶液,加热;
步骤二:收集实验Ⅰ中白雾,加入品红溶液,加热
步骤一:溶液褪色,加热无颜色变化;
步骤二:溶液褪色,加热无颜色变化
根据实验Ⅲ,可推断白雾成分是______,而并非SO2
(2)实验二:探究红色固体的成分。经过分析,实验Ⅰ和实验Ⅱ中的红色浑浊成分相同。
【资料】Cu2O能溶在浓氨水中形成无色Cu(NH3)2+,很容易被氧气氧化为蓝色Cu(NH3)22+;Cu2O能与一定浓度的酸溶液发生反应:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。
①写出Cu2O溶在浓氨水中的离子方程式 _______
②对于红色浑浊的成分,谷哥设计实验并实施,证实了红色固体中只有Cu2O。他的实验是:将实验Ⅰ试管中固体过滤洗涤,得红色固体,__________
③结合实验Ⅰ和Ⅱ,吉吉同学确定铜丝烧至红热时生成了______
(3)实验三:探究红色固体不溶的原因。经过检验,实验Ⅰ和实验Ⅱ反应后的溶液均显酸性,对于体系中有Cu2O固体的原因:
龙校假设:在实验条件下,随着溶液酸性降低,Cu2O与酸无法反应。
乔博假设:在实验条件下,随着溶液酸性降低,Cu2O与酸反应速率变小。
邹邹同学继续实验:
实验编号实验操作实验现象
取Cu2O固体少量,加入到装有 10 mL3 mol/L H2SO4 溶液的试管中溶液迅速变为蓝色;试管中出现少量亮红色固体
取Cu2O固体少量,加入到装有 10 mL 3 mol/L H2SO4 和少量CuSO4 (浅蓝色)的试管中现象同Ⅳ
重复实验Ⅰ,振荡试管,分为两等份。第一份立刻加入浓硫酸至 c(H2SO4)=3 mol/L;第二份静置 4 h之后,过滤,向固体中加入浓硫酸至 c(H2SO4)=3 mol/L第一份加酸后红色固体明显减少,溶液蓝色加深;第二份静置时,固体减少,溶液缓慢变为蓝色,固体加酸后无明显现象。
①实验Ⅴ的目的是 ______
②通过以上实验,臧臧同学得出的结论是______
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(1)【查阅资料】是有刺激性气味的无色气体,有毒,能使红色的品红溶液褪色,能被溶液吸收。
【进行实验】(夹持仪器略)
实验1∶初步实验(所用溶液均为硫酸溶液)
序号1-11-21-31-41-5
装置
主要现象铜片a附近溶液逐渐变蓝,铜片b附近产生无色气泡无明显现象无明显现象无明显现象铜片溶解,溶液变蓝,生成有刺激性气味的无色气体
经检验实验1-1中产生的气体是氢气。
实验2:实验1-5基础上深入探究,装置如下图。

【解释与结论】
①实验1-1中,能证明铜发生反应的现象是___________
②实验1中,欲得出“升高温度可使铜与硫酸反应”需对比的实验是___________(填实验序号)。
③补全实验1-5和实验2中铜与硫酸反应的化学方程式:_______
④与实验1-5相比,实验2的优点有___________。(写出一条即可)。
⑤通过上述实验能得出的结论是___________
(2)【反思与评价】
下列说法不正确的是___________。
A.对比实验1-2和1-5,可得出“增大浓度可使铜与硫酸反应”
B.通电可促进一些化学反应的发生
C.铜与硫酸只能发生一种化学反应
D.造成反应多样性的主要因素有反应物的浓度、温度等
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(1)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式:___________
(2)②中酸性溶液的作用是___________,第二瓶品红溶液的作用是___________
(3)如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序变为②、①、③,则可以检出的物质是______;不能检出的物质是________
(4)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则可以检出的物质是___________;不能检出的物质是___________
(5)有同学希望通过测量③中装置质量的增加来计算反应的木炭的质量,则在②③之间插入一个洗气瓶,其中装___________(填写试剂名称)。
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实验编号L酸性溶液的体积/mL溶液的体积/mL的体积/mL实验温度/℃溶液褪色所需时间/min
103525
10103025
101050
(4)表中V1=___________
(5)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是___________(填编号)
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