题目内容
【题目】为了探究金属活动性,将锌和铜分别放入稀硫酸中,铜不反应而锌的表面有气泡产生,写出锌和稀硫酸反应的化学方程式:______。
老师告诉学生,铜和浓硫酸在加热的条件下也能反应且产生气体。
(提出问题)铜与浓硫酸反应的生成物是什么?其中气体是什么?
猜想假设)同学们对产生的气体作出了猜想。
猜想一:氢气;猜想二:二氧化硫;猜想三:氢气和二氧化硫的混合物。
(查阅资料)二氧化硫可以使品红溶液褪色,也能被氢氧化钾溶液吸收。浓硫酸只吸收水。
(实验探究)师生设计了如下装置进行实验部分仪器省略,请完成下列表格。
主要实验步骤 | 主要现象 | 解释或结论 |
①加热装置A一段时间 | 装置B中的现象是 ______ | 有二氧化硫生成 |
②点燃装置D处酒精灯 | 装置D玻璃管中无明显现象 | 猜想 ______ 正确 |
③停止加热,将铜丝上提,向装置A中玻璃管鼓入空气 |
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④冷却,将A中液体用水稀释 | A中液体变为 ______ 色 | 有硫酸铜生成 |
(表达交流)(1)在步骤③中,鼓入空气的目的是______。
(反思拓展)(2)若将装置A中铜丝换成锌片,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐变小,装置D玻璃管中看到的现象是______,C装置的作用是:______。
(3)下列各组药品能够证明锌的活动性比铜强的是______填序号。
①锌、铜、稀盐酸
②锌、硫酸铜溶液
③锌、铜、氯化镁溶液
(1)加热A装置一段时间后,气泡产生的速率由快变慢最后不再产生,请对这一现象进行解释:______。
(2)请尝试写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:______。
【答案】Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ 品红溶液褪色 二 蓝 将装置A中生成的二氧化硫气体全部排出 黑色粉末变成红色,玻璃管内壁有水雾出现 干燥气体 ①② 铜和浓硫酸置于容器中加热会生成二氧化硫,随着反应进行,硫酸溶液中溶质质量分数逐渐减小,而铜不与稀硫酸反应,所以反应最后停止 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑
【解析】
锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
[实验探究]实验得出该反应有二氧化硫生成,根据资料中提供的信息,二氧化硫可以使品红溶液褪色,所以装置B中对应的现象是 品红溶液褪色;装置D玻璃管中装有黑色的氧化铜粉末,在加热的条件下向其中通入气体,无明显现象,说明气体中无氢气,因此只要猜想二正确;A试管中有硫酸铜生成,所以加水稀释后A中液体变为蓝色;
[表达交流](1)在步骤③中,鼓入空气可将将装置A中生成的二氧化硫气体全部排出;浓硫酸具有吸水性,C装置的作用是干燥气体;
[反思拓展](2)装置A中铜丝换成锌片,则锌与稀硫酸反应,生成氢气,装置D玻璃管中的氧化铜被还原,生成单质铜和水,看到的现象是黑色粉末变成红色,玻璃管内壁有水雾出现;
(3)①将锌、铜加入稀盐酸溶液中,锌反应有气泡冒出,铜不反应,无现象,说明铜位于氢的后面,锌位于氢的前面,能证明锌和铜的活动性强弱,故能达到目;②将锌放入硫酸铜溶液中,锌的表面置换出红色的铜,说明锌的活动性比铜强,故能达到目;③将锌和铜分别放入氯化镁溶液中均无明显现象,无法比较锌和铜的金属活动性强弱,故不能达到目;
(4)将足量的铜和浓硫酸置于容器中加热,反应一段时间后,反应会逐渐变慢,最后反应停止,这是因为铜和浓硫酸置于容器中加热会生成二氧化硫,随着反应进行,硫酸溶液中溶质质量分数逐渐减小,而铜不与稀硫酸反应,所以反应最后停止;
(5)铜与浓硫酸共热生成硫酸铜、二氧化硫和水;反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑。