Question

【題目】鐵是生產(chǎn)、生活中應(yīng)用很廣泛的一種金屬。

（1）下列是與鐵的性質(zhì)有關(guān)的部分實(shí)驗(yàn)圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

①A中細(xì)鐵絲燃燒的化學(xué)方程式為______________。

②B中鐵釘最易生銹的部位是___（填“a”、“b”或“c”）。

③C中鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

（2）化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)將鐵粉放入某硫酸銅溶液中時(shí)，發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時(shí)有較多的氣泡放出。生成的是什么氣體呢？同學(xué)們決定進(jìn)行探究。探究前老師提示，該反應(yīng)生成的氣體只有一種。

（提出猜想）氣體可能是SO2、O2或H2中的一種。

（查閱資料）1．SO2與二氧化碳化學(xué)性質(zhì)相似，也能使澄清石灰水變渾濁。

2．H2化學(xué)性質(zhì)與一氧化碳相似，一定條件下也能還原金屬氧化物。

（方案設(shè)計(jì)）依據(jù)上述猜想，實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下方案：

①甲同學(xué)認(rèn)為是O2，除了用帶火星木條檢驗(yàn)外，還可將氣體通過(guò)灼熱的銅網(wǎng)，如果觀(guān)察到___________________，證明猜想正確。

②乙同學(xué)認(rèn)為是SO2，只需將氣體通入澄清石灰水，看澄清石灰水是否變渾濁，寫(xiě)出SO2與Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________________。

（實(shí)驗(yàn)探究）實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)綜合考慮，設(shè)計(jì)了如下組合實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證猜想。

③實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先將收集到的氣體從a處通入一段時(shí)間，再點(diǎn)燃C處酒精燈，這樣操作的目的是__________________________________。

④實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)A裝置中溶液不變渾濁，C裝置中黑色氧化銅變成光亮的紅色物質(zhì)。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）鐵粉與該硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是____________。

（思維拓展）硫酸銅溶于水時(shí)會(huì)有少量與水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化銅而使溶液渾濁，為抑制該反應(yīng)的發(fā)生，配制硫酸銅溶液時(shí)，通常先將硫酸銅溶解在少量物質(zhì)X中，再加水稀釋上述實(shí)驗(yàn)中的氣體就是鐵與X反應(yīng)產(chǎn)生的，你認(rèn)為X最好是______________（寫(xiě)化學(xué)式）。

Answer 1

【答案】3Fe+2O2Fe3O4 b Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 銅網(wǎng)表面變黑 SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O 排出裝置內(nèi)空氣，防止爆炸 氫氣 H2SO4

【解析】

（1）①細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵，化學(xué)方程式為3Fe+2O2Fe3O4；

②鐵生銹的條件：鐵與水和氧氣同時(shí)接觸，所以因b處與水和氧氣同時(shí)充分接觸；

③C中鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

（2）[方案設(shè)計(jì)]①甲同學(xué)認(rèn)為是O2，除了用帶火星木條檢驗(yàn)外，還可將氣體通過(guò)灼熱的銅網(wǎng)，如果觀(guān)察到銅網(wǎng)表面變黑，證明猜想正確。

②二氧化硫是酸性氣體，可以與堿氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，SO2與Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式是SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O；

[實(shí)驗(yàn)探究]③實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先將收集到的氣體從a處通入一段時(shí)間，再點(diǎn)燃C處酒精燈，這樣操作的目的是為了排出裝置內(nèi)空氣，防止爆炸；

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]鐵粉與該硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是氫氣；

[思維拓展]硫酸銅溶于水時(shí)會(huì)有少量與水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化銅而使溶液渾濁，為抑制該反應(yīng)的發(fā)生，配制硫酸銅溶液時(shí)，通常先將硫酸銅溶解在少量物質(zhì)X中，再加水稀釋。X最好是H2SO4。