Question

【题目】铁是生产、生活中应用很广泛的一种金属。

Ⅰ.下列是与铁的性质有关的部分实验图，请回答下列问题。

（1）A中细铁丝燃烧的化学方程式为_______________________。

（2）B中铁钉最易生锈的部位是_______________（填“a”、“b”或“c”）。

（3）C中铁和硫酸铜溶液反应的化学方程式为 __________________________。

Ⅱ.化学实验小组同学将铁粉放入某硫酸铜溶液中时，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢？同学们决定进行探究。探究前老师提示，该反应生成的气体只有一种。

【提出猜想】气体可能是SO2、O2或H2中的一种。

【查阅资料】SO2与二氧化碳化学性质相似，也能使澄清石灰水变浑浊。

【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：

（1）甲同学认为是O2，除了用带火星木条检验外，还可将气体通过灼热的铜网，如果观察到_______________ ，证明猜想正确。

（2）乙同学认为是SO2，只需将气体通入澄清石灰水，看澄清石灰水是否变浑浊。写出SO2与Ca(OH)2反应的化学方程式________________________________ 。

（3）实验小组同学综合考虑，设计了如下组合实验方案，验证猜想。

【实验探究】

（1）实验开始时，先将收集到的气体从a处通入一段时间后，再点燃C处酒精灯。这样操作的目的是__________________________________________。

（2）实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，C装置中黑色氧化铜变成光亮的红色物质。

【实验结论】铁粉与该硫酸铜溶液反应时，产生的气体是_______________。

【思维拓展】

（1）硫酸铜溶于水时会有少量与水发生反应生成氢氧化铜而使溶液浑浊，为抑制该反应的发生，配制硫酸铜溶液时，通常先将硫酸铜溶解在少量物质X中，再加水稀释。上述实验中的气体就是铁与X反应产生的，你认为X最好是_____________（写化学式）。

（2）如果将适量的铁粉放入某混有X的硫酸铜溶液时，铁粉恰好完全溶解，过滤得沉淀物，经洗涤干燥，称得沉淀物的质量与所加入的铁粉的质量相等。设与铁反应的CuSO4和X的质量分别为m1、m2，则m1:m2= __________________。

Answer 1

【答案】 3Fe+2O2Fe3O4 b Fe + CuSO4＝Cu+ FeSO4 铜网表面变黑 SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O 排出装置内空气，防止爆炸 氢气（H2） H2SO4 80:7

【解析】Ⅰ.与铁的性质有关的部分实验。（1）A中细铁丝燃烧的化学方程式为是3Fe+2O2Fe3O4。（2）B中铁钉最易生锈的部位是b ，（3）C中铁和硫酸铜溶液反应的化学方程式为是. Fe + CuSO4＝Cu+ FeSO4 。Ⅱ.化学实验小组同学将铁粉放入某硫酸铜溶液中时，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。【提出猜想】气体可能是SO2、O2或H2中的一种。【查阅资料】SO2与二氧化碳化学性质相似，也能使澄清石灰水变浑浊。【方案设计】

（1）甲同学认为是O2，除了用带火星木条检验外，还可将气体通过灼热的铜网，如果观察到铜网表面变黑 ，证明猜想正确。（2）乙同学认为是SO2，只需将气体通入澄清石灰水，看澄清石灰水是否变浑浊。SO2与Ca(OH)2反应的化学方程式是SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O 。 （3）实验小组同学综合考虑，设计了如下组合实验方案，验证猜想。【实验探究】（1）实验开始时，先将收集到的气体从a处通入一段时间后，再点燃C处酒精灯。这样操作的目的是排出装置内空气，防止爆炸。（2）实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，C装置中黑色氧化铜变成光亮的红色物质。【实验结论】铁粉与该硫酸铜溶液反应时，产生的气体是氢气（H2）。【思维拓展】1）硫酸铜溶于水时会有少量与水发生反应生成氢氧化铜而使溶液浑浊，为抑制该反应的发生，配制硫酸铜溶液时，通常先将硫酸铜溶解在少量物质X中，再加水稀释。X最好是H2SO4 。（2）如果将适量的铁粉放入某混有X的硫酸铜溶液时，铁粉恰好完全溶解，过滤得沉淀物，经洗涤干燥，称得沉淀物的质量与所加入的铁粉的质量相等。设与铁反应的CuSO4和X的质量分别为m1、m2，则m1:m2=160∶14＝. 80:7。

点睛∶本题主要考查铁在生产、生活中的应用。