Question

3．2015年化學實驗操作考試中，有同學在做鐵與硫酸銅溶液反應實驗時，意外發(fā)現鐵絲的表面有少量無色無味的氣體產生，事后他們對該現象產生濃厚興趣，想探究該氣體的成分．
【提出猜想】從物質組成元素的角度分析，該氣體可能是H₂、O₂、SO₂中的一種或幾種．
【分析討論】經過思考分析后，同學們一致認為不可能是SO₂，理由是SO₂是一種有刺激性氣味的氣體，與現象不符．
【設計實驗】為了驗證猜想，大家分別設計實驗：
甲同學認為是氧氣，設計了驗證方法收集氣體，將帶火星的木條放入瓶中，若木條復燃則是氧氣．
乙同學認為是氫氣，于是進行了以下實驗：
【實驗步驟】
（1）檢查裝置的氣密性．
（2）先裝入足量的顆粒狀鐵，再加入適量的水將長頸漏斗下端液封，將鐵絲改為顆粒狀鐵的目的是增大反應物的接觸面積，加快反應速率．
（3）打開活塞K₁、K₂，先通一會兒氮氣，通入氮氣是為了排出裝置中的空氣，防止爆炸．
（4）關閉K₁從長頸漏斗中加入一定量的硫酸銅溶液，然后關閉K₂；實驗現象：A中出現大量氣泡，長頸漏斗內液面不再下降甚至上升．
（5）一段時間后打開活塞K2，在尖嘴處引燃氣體，然后倒扣一只冷而干燥的燒杯，觀察現象：B處氣體安靜的燃燒并產生藍色火焰，燒杯內壁有水珠出現．
【結論】生成的氣體是氫氣．
【反思】①A中的長頸漏斗除了起到添加藥品的作用，還可起到緩解瓶內壓強的作用．若將該實驗裝置的長頸漏斗改為分液漏斗，是否可行？否（選填“是”或“否”）．
②丙同學認為乙同學實驗方案有缺陷，如果生成的氣體是O₂和H₂的混合氣體會有安全隱患，為避免造成危險，點燃前應該檢驗氣體的純度．

Answer 1

分析 【討論分析】
依據二氧化硫有刺激性氣味分析解答；
【設計實驗】根據氧氣支持燃燒的性質解答；
【實驗步驟】
（2）將鐵絲改為鐵粉可增大反應物的接觸面積，加快反應速率；
（3）根據氫氣具有可燃性，與空氣混合點燃可能會發(fā)生爆炸，氮氣化學性質不活潑分析解答；
（4）根據A中出現大量氣泡，瓶內氣壓增大解答；
【反思】
①長頸漏斗還具有調節(jié)裝置氣壓、緩沖或安全等作用；
②根據可燃性氣體點燃前要驗純解答．

解答 解：【討論分析】二氧化硫有刺激性氣味，而所得氣體是無味的，故不可能是二氧化硫；根據反應前后元素的種類不變，氣體還可能是氫氣和氧氣的混合氣體；
【設計實驗】甲同學認為是氧氣，設計了驗證方法是：收集氣體，將帶火星的木條放入瓶中，若木條復燃則是氧氣；
【實驗步驟】
（2）將鐵絲改為鐵粉可增大反應物的接觸面積，加快反應速率；
（3）氮氣化學性質不活潑，通一會氮氣是為了排出裝置中的空氣，防止爆炸；
（4）關閉K₁從長頸漏斗中加入一定量的硫酸銅溶液，然后關閉K₂；實驗現象：A中出現大量氣泡，長頸漏斗內液面不再下降甚至上升；
【反思】
①長頸漏斗還具有調節(jié)裝置氣壓、緩沖或安全等作用，故不能將該實驗裝置的長頸漏斗改為分液漏斗；
②丙同學認為乙同學實驗方案有缺陷，如果生成的氣體是O₂和H₂的混合氣體會有安全隱患，為避免造成危險，點燃前應該檢驗氣體的純度．
故答案為：
【討論分析】SO₂是一種有刺激性氣味的氣體，與現象不符；
【設計實驗】收集氣體，將帶火星的木條放入瓶中，若木條復燃則是氧氣；
【實驗步驟】（2）增大反應物的接觸面積，加快反應速率；
（3）排出裝置中的空氣，防止爆炸；
（4）液面不再下降甚至上升；
【反思】①否；②檢驗氣體的純度．

點評 本題考查了學生對于物質的性質、儀器的用途等知識的掌握，同時考查了學生從題目中獲取信息，并結合所學知識解答問題的能力．