Question

某化學(xué)興趣小組將潔凈的鐵釘投入到氯化銅溶液中，發(fā)現(xiàn)鐵釘表面生成紅色固體物質(zhì)的同時(shí)有較多氣泡產(chǎn)生，生成的氣體是什么呢？
【提出猜想】實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對(duì)產(chǎn)生的氣體提出猜想：可能是CO₂、O₂、H₂．
【查閱資料】鹽的水溶液的酸堿性，有的顯中性，有的顯堿性，有的顯酸性．
【討論分析】依據(jù)猜想和資料，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)進(jìn)行了如下討論：
（1）甲同學(xué)從物質(zhì)組成的元素角度分析，認(rèn)為猜想中最不可能的氣體是CO₂，理由是：

 

．
（2）乙同學(xué)根據(jù)資料推理得出，若氯化銅溶液顯酸性，產(chǎn)生的氣體可能是H₂，理由是：

 

．
（3）丙同學(xué)認(rèn)為是O₂，且可以用帶火星的小木條檢驗(yàn)，看是否復(fù)燃．
【設(shè)計(jì)方案】興趣小組的同學(xué)合作設(shè)計(jì)了如下的試驗(yàn)方案，排除和驗(yàn)證猜想的氣體．
（1）丙同學(xué)認(rèn)為可以在B處的酒精燈點(diǎn)燃前，在C處放一帶火星的小木條檢驗(yàn)．
（2）乙同學(xué)認(rèn)為丙同學(xué)這樣做存在

 

的安全隱患．為確保安全，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先收集一試管氣體，驗(yàn)純后，方可采用上面的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
【驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)】經(jīng)乙同學(xué)確認(rèn)安全后，小組同學(xué)首先將收集到的氣體從a處通入，在C處放一帶火星的小木條，發(fā)現(xiàn)小木條未復(fù)燃．過一會(huì)兒點(diǎn)燃B處的酒精燈，過一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)表面含CuO的銅網(wǎng)變?yōu)楣饬恋募t色，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鐵釘與氯化銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是

 

．
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）裝置A中濃H₂SO₄起

 

作用．
（2）如果要測(cè)出氯化銅溶液的酸堿度，你認(rèn)為應(yīng)該選

 

來測(cè)定，具體的操作方法是：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,溶液的酸堿度測(cè)定,金屬的化學(xué)性質(zhì),質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【討論分析】
（1）依據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變．
（2）根據(jù)活潑金屬能與稀酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣分析．
【設(shè)計(jì)方案】（2）可燃性氣體與空氣混合后，在有限的空間內(nèi)點(diǎn)燃，可能發(fā)生爆炸．
【驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)】通過表面含CuO的銅網(wǎng)變?yōu)楣饬恋募t色這一現(xiàn)象，說明CuO在加熱條件下被具有還原性的H₂還原為Cu和H₂O．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)氫氣的性質(zhì)分析．
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途，濃H₂SO₄具有吸水性，故起干燥作用．
（2）測(cè)定溶液的酸堿度應(yīng)用pH試紙，再根據(jù)測(cè)定溶液pH方法來敘述．

解答：（9分）
【討論分析】
（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類沒有發(fā)生變化，故填：依據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物中沒有碳元素，就不可能生成含碳元素的物質(zhì)．
（2）活潑金屬能與稀酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，故填：鐵與酸能反應(yīng)生成H₂．
【設(shè)計(jì)方案】（2）可燃性氣體與空氣混合后，在有限的空間內(nèi)點(diǎn)燃，可能發(fā)生爆炸．故填：爆炸．
【驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)】在加熱的條件下，氧化銅與氫氣反應(yīng)生成單質(zhì)的銅和水，故填：CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】氫氣具有還原性，故填：H₂．
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）濃H₂SO₄具有吸水性，故填：干燥．
（2）測(cè)定溶液的酸堿度應(yīng)用pH試紙，故填：pH試紙；在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，用玻璃棒蘸取CuCl₂溶液滴到pH試紙上，把試紙顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，讀出該溶液的pH值．

點(diǎn)評(píng)：做實(shí)驗(yàn)時(shí)要特別關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也是進(jìn)行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，并且要掌握物質(zhì)的性質(zhì)，規(guī)范進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作．