某化學興趣小組在做Al和CuSO
4溶液反應實驗時,小明將Al絲插入到盛有CuSO
4溶液的試管中,發(fā)現(xiàn)無明顯現(xiàn)象,他非常困惑.小芳告述了他,這是因為
鋁絲的表面有致密的氧化膜,阻止了鋁和硫酸銅的反應
鋁絲的表面有致密的氧化膜,阻止了鋁和硫酸銅的反應
,并告述了他處理的方法.他按照小芳告述的方法重新做了該實驗,但他發(fā)現(xiàn)Al絲表面有紅色物質析出的同時有氣泡產生.這一現(xiàn)象激發(fā)了同學們的探究欲望,產生的氣體是什么呢?
[提出猜想]該氣體可能是SO
2、O
2、H
2中的一種或幾種.
同學們猜想該氣體可能是SO
2、O
2、H
2中的一種或幾種.你認為他們提出該猜想的依據是
質量守恒定律
質量守恒定律
.
[查閱資料]SO
2的性質與CO
2相似.
[設計方案]同學們?yōu)轵炞C自己的猜想,設計了如下方案:
(1)小明認為若是O
2,則檢驗方法是
將帶火星的木條伸到試管中(木條不復燃,則不是氧氣)
將帶火星的木條伸到試管中(木條不復燃,則不是氧氣)
.
(2)小芳認為若是SO
2,則只需將產生的氣體通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶中,稱量在通氣前后洗氣瓶的質量,即可驗證.
(3)小組同學合作設計了如圖所示裝置,排除和驗證猜想的氣體.
如果產生的是O
2和H
2的混合氣體,你認為該方案存在的安全隱患是
點燃(或加熱)氫氣和氧氣的混合氣體,則可能發(fā)生爆炸
點燃(或加熱)氫氣和氧氣的混合氣體,則可能發(fā)生爆炸
.為確保安全,他們根據所學知識進行實驗.實驗證明可用上述裝置進行實驗.
[實驗探究]小組同學首先稱量裝置甲的質量,再將收集的氣體從A通入,過一會兒后點燃乙處的酒精燈;一段時間后,發(fā)現(xiàn)表面含有CuO的銅絲網變?yōu)楣饬恋募t色;停止加熱再停止通氣體,再次稱量裝置甲的質量,發(fā)現(xiàn)質量無變化.B瓶中所裝試劑為
濃硫酸
濃硫酸
.
[實驗結論]Al絲插入到CuSO
4溶液時,產生的氣體是
氫氣
氫氣
.
[實驗反思](1)不用稱量裝置甲的質量,如何判斷SO
2與NaOH溶液發(fā)生了反應呢?小紅設計了如圖所示的裝置進行實驗,發(fā)現(xiàn)試管內液面上升,于是他得出SO
2與NaOH溶液發(fā)生了反應.小華認為這一方案不嚴謹,不足以說明SO
2與NaOH溶液確實發(fā)生了反應.
他的理由是
SO2能溶于水,NaOH溶液中含有水,SO2的減少,是SO2溶于水,還是與NaOH反應,該實驗無法說明.
SO2能溶于水,NaOH溶液中含有水,SO2的減少,是SO2溶于水,還是與NaOH反應,該實驗無法說明.
.要得到科學嚴謹?shù)慕Y論,小華思考后,仍用該裝置,補充了一個實驗來回答,這個實驗是:
取一只相同的試管,收集滿SO2后,倒插入盛水的燒杯中,比較試管中液面上升的高度,即可判斷
取一只相同的試管,收集滿SO2后,倒插入盛水的燒杯中,比較試管中液面上升的高度,即可判斷
.小華采用的是
對比
對比
實驗法.這一方法是我們學習化學的一個重要方法.
(2)通過上述實驗,該小組同學得出CuSO
4溶液中可能含有的物質是
硫酸
硫酸
.實驗后,他們請教實驗老師,老師告訴他們:在配制CuSO
4溶液時,為防止溶液渾濁,在溶液中加了少量該物質.