硫酸銅是農(nóng)業(yè)上配制殺菌劑波爾多液的重要原料?;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)制備硫酸銅時(shí),選用方案的反應(yīng)原理是:銅+過(guò)氧化氫+稀硫酸→硫酸銅+水。
【查閱資料】①通常,硫酸銅是一種白色粉末,易溶于水,溶液呈藍(lán)色
②工業(yè)上制備硫酸銅,其中一種反應(yīng)原理是:銅+濃硫酸硫酸銅+二氧化硫+水
(一)同學(xué)們將銅、過(guò)氧化氫溶液和稀硫酸混合后,觀察到溶液變?yōu)樗{(lán)色、試管發(fā)燙。同時(shí)還意外發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象:開(kāi)始有少量氣泡,隨后反應(yīng)劇烈、產(chǎn)生大量氣泡。同學(xué)們對(duì)該意外現(xiàn)象很好奇,咨詢老師后得知該氣體是過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣。同學(xué)們往反應(yīng)容器中伸入帶火星木條,觀察到木條出現(xiàn)
復(fù)燃
復(fù)燃
現(xiàn)象,確認(rèn)該氣體為氧氣。
(二)同學(xué)們又提出新問(wèn)題,是什么因素加速了過(guò)氧化氫的分解呢?
【猜想假設(shè)】小雅同學(xué)認(rèn)為:一定是反應(yīng)生成的硫酸銅加速了過(guò)氧化氫的分解
小禮同學(xué)認(rèn)為:一定是反應(yīng)放熱使溫度升高加速了過(guò)氧化氫的分解
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】于是設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)(見(jiàn)下表)進(jìn)行探究:
編號(hào) |
試劑 |
溫度 |
現(xiàn)象 |
① |
10mL30%過(guò)氧化氫的水溶液、1mL水 10mL30%過(guò)氧化氫的水溶液、1mL水
|
30℃ |
無(wú)明顯現(xiàn)象 |
② |
10mL30%過(guò)氧化氫的水溶液、1mL10%硫酸銅的水溶液 |
30℃ |
產(chǎn)生少量氣泡 |
③ |
10mL30%過(guò)氧化氫的水溶液、1mL10%硫酸銅的水溶液 |
80℃ |
產(chǎn)生較多氣泡 |
(1)小雅同學(xué)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①②認(rèn)為自己的推測(cè)正確,請(qǐng)將表中實(shí)驗(yàn)①所選試劑補(bǔ)充完整。
(2)小禮同學(xué)對(duì)比實(shí)驗(yàn)
②③
②③
(填編號(hào))認(rèn)為自己的推測(cè)正確。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】小雅、小禮同學(xué)單獨(dú)給出的結(jié)論都不嚴(yán)謹(jǐn),其理由是
產(chǎn)生大量氣泡是硫酸銅和溫度升高共同作用的結(jié)果
產(chǎn)生大量氣泡是硫酸銅和溫度升高共同作用的結(jié)果
。
【評(píng)價(jià)反思】
(1)小雅同學(xué)通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①②得出硫酸銅一定是過(guò)氧化氫分解的催化劑。小禮同學(xué)認(rèn)為不正確,還需要探究硫酸銅的
質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)
質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)
在反應(yīng)前后是否改變。
(2)依據(jù)反應(yīng)原理,化學(xué)興趣小組的同學(xué)制備硫酸銅的方案與查閱資料中工業(yè)上的方案比較,具有的優(yōu)點(diǎn)是
不會(huì)產(chǎn)生二氧化硫,更環(huán)保
不會(huì)產(chǎn)生二氧化硫,更環(huán)保
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