11.某興趣小組在探究金屬與酸的反應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)了意外情況:銅能與稀硫酸反應(yīng)--將一小塊銅片放入試管中,加入適量稀硫酸,無(wú)現(xiàn)象;加熱該試管,較長(zhǎng)時(shí)間后銅片上有氣泡,溶液逐漸變成了藍(lán)色.
【討論猜想】(1)小王提了兩點(diǎn)想法,但遭到同學(xué)們的反駁,請(qǐng)寫出同學(xué)們的反駁意見.
小王的想法一:銅片可能不純,含有的活動(dòng)性強(qiáng)的金屬雜質(zhì)與稀硫酸反應(yīng)生成了H2.同學(xué)們的反駁意見是如果含有活動(dòng)性強(qiáng)的金屬,加熱前就應(yīng)該冒氣泡.
小王的想法二:在金屬活動(dòng)性順序中Cu排在H后面,所以Cu一定未參加反應(yīng).同學(xué)們的反駁意見是溶液變成藍(lán)色,說(shuō)明銅參加了反應(yīng).
(2)小張也提出了兩點(diǎn)想法,得到了同學(xué)們的擁護(hù).
小張的想法一:加熱后稀硫酸濃縮成濃硫酸,而濃硫酸具有稀硫酸所不具有的吸水性和脫水性等特性,也許能與Cu反應(yīng).
小張的想法二:生成的氣體可能是SO2、O2、H2中的一種或幾種.你認(rèn)為他猜想的依據(jù)是化學(xué)反應(yīng)前后,元素的種類保持不變.
【探究實(shí)驗(yàn)一】根據(jù)小張的想法,興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖1、圖2所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)探究濃硫酸能否與Cu反應(yīng).結(jié)果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同--加熱后銅片上有氣泡,溶液逐漸變成了藍(lán)色,石蕊試液變紅,說(shuō)明濃硫酸能與Cu反應(yīng).

請(qǐng)回答:
(1)石蕊試液變紅說(shuō)明生成的氣體中有二氧化硫;
(2)在圖1裝置中,“蘸有濃堿液的棉花”的作用是吸收多余的二氧化硫,防止污染空氣.
(3)比較兩實(shí)驗(yàn)裝置,圖2裝置的優(yōu)點(diǎn)是能控制反應(yīng)的發(fā)生與停止、能防止倒吸.
【探究實(shí)驗(yàn)二】興趣小組的同學(xué)為判斷生成的氣體中是否含有O2 和H2,通過(guò)查閱資料得知:O2+4KI+4HCl═2I2+4KCl+2H2O,I2為碘單質(zhì).于是他們?cè)O(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)裝置:

請(qǐng)回答:A中觀察到溶液褪色;B中觀察到無(wú)明顯現(xiàn)象,證明無(wú)O2;C中觀察到無(wú)明顯現(xiàn)象,證明無(wú)H2
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】上述探究說(shuō)明,所謂銅能與稀硫酸反應(yīng)實(shí)際上是加熱時(shí)水分蒸發(fā)、稀硫酸逐漸變成濃硫酸才與銅發(fā)生了反應(yīng).請(qǐng)根據(jù)以上信息寫出濃硫酸與Cu反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O.

分析 【討論猜想】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)的現(xiàn)象,利用所掌握的基礎(chǔ)知進(jìn)行分析,評(píng)價(jià)小王的想法;
(2)小張的想法二:根據(jù)對(duì)其猜想中元素與反應(yīng)前元素的對(duì)比,推斷其猜想的理論依據(jù);
【探究實(shí)驗(yàn)一】(1)結(jié)合猜想中的氣體,對(duì)實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象進(jìn)行分析,對(duì)氣體組成做出判斷;
(2)觀察裝置中蘸有濃堿液的棉花的放置位置,利用堿液的性質(zhì),對(duì)其作用進(jìn)行推斷;
(3)對(duì)比兩者的主要差別分析對(duì)結(jié)果的影響
【探究實(shí)驗(yàn)二】
A、根據(jù)二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色的性質(zhì),預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,以說(shuō)明氣體中含有二氧化硫;
B、根據(jù)所提供的資料,判斷若有氧氣時(shí)會(huì)出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,不含氧氣時(shí)此現(xiàn)象不會(huì)出現(xiàn);
C、根據(jù)氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,推測(cè)不含氫氣時(shí)所出現(xiàn)的現(xiàn)象;
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)探究的結(jié)論,銅可與濃硫酸發(fā)生反應(yīng),分析剩余溶液中硫酸的濃度變化,做出判斷.
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)題目中信息,正確書寫濃硫酸與Cu反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式.

解答 解:【討論猜想】(1)小王的想法一:實(shí)驗(yàn)中觀察到放出稀硫酸的銅片無(wú)現(xiàn)象,說(shuō)明銅片中不含活潑金屬;
小王的想法二:實(shí)驗(yàn)中觀察到溶液呈藍(lán)色,說(shuō)明有硫酸銅生成,因此銅一定參加了反應(yīng);
(2)小張的想法二:報(bào)猜想的氣體的組成元素都是反應(yīng)前物質(zhì)中所含有的元素,因此可推測(cè)其猜想依據(jù)為:化學(xué)變化前后元素不變;
【探究實(shí)驗(yàn)一】(1)石蕊遇酸變紅,觀察到石蕊變紅,說(shuō)明氣體遇水可形成酸性溶液,因此,判斷氣體中含有二氧化硫;
(2)利用二氧化硫能與堿溶液發(fā)生反應(yīng),放置于管口蘸有濃堿液的棉花吸收二氧化硫,防止造成空氣污染;
(3)比較兩實(shí)驗(yàn)裝置,圖2裝置的優(yōu)點(diǎn)是 通過(guò)抽動(dòng)銅絲實(shí)現(xiàn),能控制反應(yīng)的發(fā)生與停止
【探究實(shí)驗(yàn)二】A、二氧化硫能使紫紅色高錳酸鉀溶液褪色,因此可觀察到紫紅色溶液逐漸褪色成無(wú)色;
B、不含有氧氣,混合溶液就不能產(chǎn)生碘,因此淀粉溶液也就不會(huì)出現(xiàn)顏色變化;
C、不含氫氣,灼熱的氧化銅不能被還原,觀察不到紅色出現(xiàn);
【實(shí)驗(yàn)反思】銅能與濃硫酸反應(yīng)而與稀硫酸不能反應(yīng),隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行,溶液中硫酸的濃度逐漸減小,因此,停止反應(yīng)后溶液中還會(huì)含有少量硫酸;
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】上述探究說(shuō)明,所謂銅能與稀硫酸反應(yīng)實(shí)際上是加熱時(shí)水分蒸發(fā)、稀硫酸逐漸變成濃硫酸才與銅發(fā)生了反應(yīng).根據(jù)以上信息,則可以寫出濃硫酸與Cu反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O.
故答案為:
【討論猜想】(1)如果含有活動(dòng)性強(qiáng)的金屬,加熱前就應(yīng)該冒氣泡;
溶液變成藍(lán)色,說(shuō)明銅參加了反應(yīng);
(2)化學(xué)反應(yīng)前后,元素的種類保持不變;
【探究實(shí)驗(yàn)一】(1)二氧化硫; (2)吸收多余的二氧化硫,防止污染空氣;
(3)能控制反應(yīng)的發(fā)生與停止;
【探究實(shí)驗(yàn)二】溶液褪色; 無(wú)明顯現(xiàn)象; 無(wú)明顯現(xiàn)象;
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O.

點(diǎn)評(píng) 本題既涉及基礎(chǔ)知識(shí)的運(yùn)用,又涉及從信息中獲取新知識(shí)并運(yùn)用該知識(shí)分析問(wèn)題,思維難度較大,處理時(shí)應(yīng)注意知識(shí)的遷移與類比.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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