Question

16．硫酸是常見的酸，也是常用的化工原料．由于濃度不同，濃硫酸與稀硫酸在性質(zhì)上存在較大差異．某課外興趣小組為了探究濃硫酸的某一特性做了如下實(shí)驗(yàn)．請結(jié)合實(shí)驗(yàn)，按要求回答下列問題：
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】探究濃硫酸能否使鐵鈍化（鈍化指在表面形成氧化膜保護(hù)層，使內(nèi)層金屬不再發(fā)生變化）．
【藥品器材】可選用的實(shí)驗(yàn)藥品有：相同鐵片若干、濃硫酸、稀硫酸、硫酸銅溶液等．實(shí)驗(yàn)儀器任選．
【方案步驟】（1）興趣小組已經(jīng)完成下表實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ，請你幫他們將實(shí)驗(yàn)報告補(bǔ)充完整．

方案	實(shí)驗(yàn)假設(shè)	實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論
Ⅰ	能發(fā)生鈍化	取一鐵片先插入濃硫酸中，一段時間后取出，再插入硫酸銅溶液中．	無明顯變化，假設(shè)成立．
Ⅱ	能發(fā)生鈍化	①取甲乙兩片相同的鐵片，甲片放入濃硫酸中，一段時間后取出，乙片不作處理； ②甲乙兩片鐵片同時放入硫酸銅溶液中，一段時間后取出．	浸過濃硫酸的鐵片表面無明顯變化，另一鐵片表面產(chǎn)生紅色固體，假設(shè)成立．

你認(rèn)為方案Ⅱ與方案Ⅰ相比，方案Ⅱ的優(yōu)點(diǎn)是采用了對比實(shí)驗(yàn)的方法，更科學(xué)．
（2）請你選用提供的藥品再設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)，簡述實(shí)驗(yàn)方案：取兩片相同的鐵片，一片放入濃硫酸中一段時間，取出，與另一片同時放入稀硫酸溶液中．
（3）某同學(xué)將一鐵片插入盛有98%的濃硫酸的試管中，無明顯變化，再給試管加熱一段時間后，發(fā)現(xiàn)溶液變色并有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，此現(xiàn)象說明：加熱條件下，氧化膜被破壞（被濃硫酸溶解），鐵繼續(xù)與濃硫酸反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)對比實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)從浸過濃硫酸的銅片不會發(fā)生反應(yīng)，而未浸過濃硫酸的鐵片發(fā)生了反應(yīng)的情況描述現(xiàn)象和結(jié)論即可；
（2）根據(jù)對比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計要求，利用不同處理的鐵片與稀硫酸反應(yīng)進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計即可；
（3）根據(jù)加熱前后反應(yīng)的溫度變化及發(fā)生情況進(jìn)行分析說明即可．

解答 解：（1）根據(jù)對比實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)從浸過濃硫酸的銅片不會發(fā)生反應(yīng)，而未浸過濃硫酸的鐵片發(fā)生了反應(yīng)，所以未浸過濃硫酸的鐵片能置換出硫酸銅中的銅，而浸過濃硫酸的鐵片由于發(fā)生了鈍化則不會與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)，II的設(shè)計采用了對比實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行探討，體現(xiàn)了對比實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，強(qiáng)調(diào)了結(jié)論的正確性．
（2）根據(jù)對比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計要求，可對浸過濃硫酸的鐵片和未浸過濃硫酸的鐵片與稀硫酸進(jìn)行接觸，看反應(yīng)的發(fā)生情況從而判斷是否發(fā)生了鈍化現(xiàn)象；
（3）由實(shí)驗(yàn)敘述可知，兩種情況的差別實(shí)質(zhì)就是反應(yīng)時溫度的變化，所以可從該處做出發(fā)點(diǎn)分析溫度對反應(yīng)的影響，可以是加熱條件下，氧化膜被破壞（被濃硫酸溶解），鐵繼續(xù)與濃硫酸反應(yīng)．（或熱的濃硫酸能與鐵反應(yīng)產(chǎn)生刺激性氣體；或熱的濃硫酸不能使鐵鈍化；或鐵的鈍化隨條件的改變而改變；或鐵與濃硫酸的作用與溫度有關(guān)）（其它合理答案均可）等；
故答案為：（1）浸過濃硫酸的鐵片表面無明顯變化，另一鐵片表面產(chǎn)生紅色固體；采用了對比實(shí)驗(yàn)的方法，更科學(xué)．
（2）取兩片相同的鐵片，一片放入濃硫酸中一段時間，取出，與另一片同時放入稀硫酸溶液中．（其它合理答案均可）
（3）加熱條件下，氧化膜被破壞（被濃硫酸溶解），鐵繼續(xù)與濃硫酸反應(yīng)．（或熱的濃硫酸能與鐵反應(yīng)產(chǎn)生刺激性氣體；或熱的濃硫酸不能使鐵鈍化；或鐵的鈍化隨條件的改變而改變；或鐵與濃硫酸的作用與溫度有關(guān)）（其它合理答案均可）

點(diǎn)評 該題屬于實(shí)驗(yàn)方案的探究題，主要是采用對比實(shí)驗(yàn)的方法對實(shí)驗(yàn)中的問題進(jìn)行探討，掌握設(shè)計實(shí)驗(yàn)的目的及方法是解題的關(guān)鍵所在．