Question

【題目】化學規律建立在實驗基礎之上，質量守恒定律可以用許多化學實驗加以驗證。

（1）小東同學按照課本上的實驗進行驗證（如圖所示）。一段時間后，可以觀察到鐵釘表面出現_____，其反應的化學反應方程式為__，反應前后天平讀數不變，但溶液顏色變化不明顯。

（2）小東想既能驗證質量守恒定律，又能更快地觀察到溶液顏色的變化，提出了以下設想：

（提出設想）設想一：增大硫酸銅溶液的濃度

設想二：用更活潑的金屬鋅代替鐵釘

（實驗驗證）小東將以上實驗進行了如下改進：

	實驗內容	實驗現象
實驗1	燒杯中換成飽和硫酸銅溶液	①幾小時后溶液顏色幾乎不變 ②天平讀數不變 ③鐵釘表面有變化
實驗2	鐵釘換成鋅粒	①溶液顏色明顯變淺 ②天平讀數減小 ③鋅粒表面有變化

（實驗分析）（3）從以上現象分析，兩個設想都不合適，其中按設想_____（填“一”或“二”）進行的實驗能夠驗證質量守恒定律。

（4）實驗1中溶液顏色幾乎不變的原因可能是_____（填序號）。

A 鐵與飽和硫酸銅溶液不反應

B 鐵表面形成了一層氧化膜，阻止了反應的進一步進行

C 生成的銅快速沉積在鐵表面，阻止了反應的進一步進行

D 水也參與了該反應，但飽和硫酸銅溶液中水太少

（5）實驗2雖然很快觀察到溶液顏色變化，但出現了反應后總質量減小的情況，老師提醒小東，硫酸銅溶液呈酸性，所以總質量減小的原因可能是____。

（6）小東通過反復實驗和探究得出：向實驗1的飽和硫酸銅溶液中加入等體積的水，將實驗2中的燒杯換成如圖所示裝置，均能達到實驗目的，但該裝置中缺少一種物品，請你在裝置圖中畫出____。

Answer 1

【答案】紅色的固體 二 C 鋅和酸反應放出氫氣

【解析】

鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，鋅和硫酸銅反應生成銅和硫酸鋅，鋅和酸反應生成鹽和氫氣。

（1）鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，故一段時間后，可以觀察到鐵釘表面出現紅色的固體，其反應的化學反應方程式為，反應前后天平讀數不變，但溶液顏色變化不明顯。

[實驗分析]

（3）質量守恒定律是化學反應前后反應物的總質量等于生成物的總質量，鋅和硫酸銅反應生成銅和硫酸鋅，硫酸銅溶液顯藍色，鐵釘換成鋅粒，溶液顏色明顯變淺，天平讀數減小，鋅粒表面有變化，說明發生了化學反應，可以驗證質量守恒定律，故按設想二進行的實驗能夠驗證質量守恒定律。

（4）A、鐵與飽和硫酸銅溶液反應生成銅和硫酸亞鐵，故A不正確；

B、生成的銅快速沉積在鐵表面，阻止了反應的進一步進行，而不是鐵表面形成了一層氧化膜為氧化鐵，阻止了反應的進一步進行，故B錯誤；

C、生成的銅快速沉積在鐵表面，阻止了反應的進一步進行，故C正確；

D、鐵和水不反應，則水不參與反應，故D不正確。故選BC。

（5）硫酸銅溶液呈酸性，鋅和酸反應生成鹽和氫氣，所以總質量減小的原因可能是鋅和酸反應放出氫氣。

（6）硫酸銅溶液呈酸性，鋅和酸反應生成鹽和氫氣，驗證質量守恒定律，生成氣體，需要在密閉容器中進行，應該用彈簧夾夾住導管，故圖為。