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(qǐng)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(qǐng)你幫他們將實(shí)驗(yàn)報(bào)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
能發(fā)生鈍化取一鐵片先插入濃硫酸中,一段時(shí)間后取出,再插入硫酸銅溶液中.無明顯變化,假設(shè)成立.
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(shí)間后取出,乙片不作處理;
②甲乙兩片鐵片同時(shí)放入硫酸銅溶液中,一段時(shí)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(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法,更科學(xué).
(2)請(qǐng)你選用提供的藥品再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),簡(jiǎn)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(shí)間,取出,與另一片同時(shí)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(shí)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).

分析 (1)根據(jù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)從浸過濃硫酸的銅片不會(huì)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(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求,利用不同處理的鐵片與稀硫酸反應(yīng)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)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(duì)比實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)從浸過濃硫酸的銅片不會(huì)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(huì)與硫酸銅發(fā)生反應(yīng),II的設(shè)計(jì)采用了對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行探討,體現(xiàn)了對(duì)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(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求,可對(duì)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(shí)溫度的變化,所以可從該處做出發(fā)點(diǎn)分析溫度對(duì)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(duì)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(shí)間,取出,與另一片同時(shí)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(píng) 該題屬于實(shí)驗(yàn)方案的探究題,主要是采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)實(shí)驗(yàn)中的問題進(jìn)行探討,掌握設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的及方法是解題的關(guān)鍵所在.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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①冰糖的主要成分C12H22O11;②會(huì)形成酸雨的氣體SO2;
③能供給動(dòng)植物呼吸的氣體O2;④可作氮肥的鹽CO(NH22
(2)1909年,化學(xué)家哈伯用氮?dú)夂蜌錃庠诟邷馗邏簵l件下首次合成了氨氣,反應(yīng)原理是N2+3H2$\frac{\underline{\;高溫高壓\;}}{\;}$2NH3.氨氣具有可燃性,燃燒時(shí)發(fā)熱量高.近年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)用催化劑在常溫下就能合成氨氣,使其有望成為替代氫能的新一代能源.

①若用下面三幅模型圖表示合成氨氣的過程,則從反應(yīng)開始到完成的排列順序?yàn)锳CB(用字母表示).
②氨氣燃燒時(shí)可能會(huì)生成氮氧化物而污染環(huán)境,但在一定條件下,氨氣燃燒卻沒有任何
污染,該反應(yīng)原理是4NH3+3O2$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2X+6H2O,其中X是H2O.
③如果氨氣不慎泄露,撤離時(shí),應(yīng)該往低(選填“高”或“低”)處跑;其實(shí)在關(guān)閉閥門和防止明火的前提下,噴灑大量水霧即可.由此可知氨氣可能具有的一條性質(zhì)是極易溶于水.

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