题目内容
8．武学成同学学习了锌与硫酸反应制取氢气实验后，进行铁与硫酸溶液反应的实验时，发现生成的气体有刺激性气味，于是进行了如下的探究．【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味？
【查阅资料】（1）6H2SO4（浓）+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2（SO4）3+6H2O+3SO2↑
（2）SO2可使品红溶液的红色褪去．SO2能与氢氧化钠溶液发生反应．
【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物中可能有二氧化硫．
【实验探究】武学成同学用图甲所示的装置进行实验，并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验．
请帮助武学成同学完成如表：
| A中硫 酸浓度 | 实验现象 | A中生成气体成分 | |||
| B中品 红溶液 | D中品 红溶液 | 爆鸣实验 | |||
| 实验一 | 98% | 褪色 | 不褪色 | 无爆鸣声 | 只有SO2 |
| 实验二 | 45% | 稍有褪色 | 不褪色 | 有爆鸣声 | 有二氧化硫和氢气 |
| 实验三 | 25% | 不褪色 | 不褪色 | 有爆鸣声 | 只有H2 |
【交流与反思】（1）写出实验三中铁与硫酸反应的化学方程式：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑．
（2）实验一中C装置的作用是吸收二氧化硫．
【拓展延伸】武学成同学又将A装置进行了如图丙所示的改进，试分析：增加的导管下端伸入液面以下的原因是形成液封，防止生成的气体逸出；该导管所起的作用是平衡试管内外的压强，防止停止加热时液体倒吸入试管．
分析 根据实验现象可以判断实验结论，根据实验结论可以判断实验现象；
铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；
氢气燃烧生成水；
氢氧化钠溶液能够吸收二氧化硫，并且氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水；
不同的实验装置，功能不同．
解答 解：【实验探究】完成实验如下表所示：
| A中硫酸浓度 | 实验现象 | A中生成气体成分 | |||
| B中品红溶液 | D中品红溶液 | 爆鸣实验 | |||
| 实验一 | 98% | 褪色 | 不褪色 | 无爆鸣声 | 只有SO2 |
| 实验二 | 45% | 稍有褪色 | 不褪色 | 有爆鸣声 | 有二氧化硫和氢气 |
| 实验三 | 25% | 不褪色 | 不褪色 | 有爆鸣声 | 只有H2 |
（1）实验三中铁与硫酸溶液反应的化学方程式为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
（2）实验一中C装置的作用是吸收二氧化硫．
【拓展延伸】增加的导管下端伸入液面以下原因是形成液封，防止生成的气体逸出；该导管所起的作用是平衡试管内外的压强，防止停止加热时液体倒吸入试管．
故答案为：
【实验探究】：褪色、不褪色、有爆鸣声；有二氧化硫和氢气；
【交流反思】：（1）Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
（2）吸收二氧化硫；
【拓展延伸】形成液封，防止生成的气体逸出；平衡试管内外的压强，防止停止加热时液体倒吸入试管．
点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．
练习册系列答案
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课外小组同学为探究二氧化碳的性质设计如图实验：
16．小明是一个善于思考，具有创新思维能力的学生，他根据“一般与特殊”这一化学学科思想对“在金属活动性顺序中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，反之则不能”的结论产生质疑，为了证实自己的想法，在一节“自主探究”实验课上，他将纯净的铜片放进氯化铁溶液中，惊喜地发现：溶液由黄色逐渐变成浅绿色，而铜表面仍然不变．
提出问题：铜真的能与氯化铁溶液发生反应吗？
设计实验：
评价交流：小明找来同学小刚对自己的探究过程进行评价、小刚认为，为确保结论正确应通过实验验证反应后的溶液中有铜离子，其实验步骤是加入氢氧化钠溶液，如果产生蓝色沉淀，则证明有铜离子．
查阅资料：为确保结论正确，小明查到如下资料；Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+．
得出结论：铜能与氯化铁溶液反应，其化学方程式为：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2，由此可见，化学反应规律为一般规律．
拓展实验：根据节约、环保的原则，应将反应后的混合溶液变为一种溶质的溶液，其操作方法是往反应后的溶液中加入足量的铁粉，然后过滤．
提出问题：铜真的能与氯化铁溶液发生反应吗？
设计实验：
| 实验步骤 | 反应后铜的质量 | 反应后溶液的质量 | 初步结论 |
| 精确称量mg铜丝，然后放进ng氯化铁溶液中 | 小于mg（填大于、小于或等于） | 大于ng（填大于、小于或等于） | 铜能与氯化铁溶液发生反应 |
查阅资料：为确保结论正确，小明查到如下资料；Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+．
得出结论：铜能与氯化铁溶液反应，其化学方程式为：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2，由此可见，化学反应规律为一般规律．
拓展实验：根据节约、环保的原则，应将反应后的混合溶液变为一种溶质的溶液，其操作方法是往反应后的溶液中加入足量的铁粉，然后过滤．
3．某兴趣小组利用浓盐酸设计实验探究分子的运动，如图1所示：
（1）填写实验报告：
（2）交流讨论：
①该兴趣小组为使实验结论准确可靠，设计实验装置如图乙进行对比实验，你认为有无必要？说明理由．无必要；蒸馏水不能使酚酞变红，在第一个实验中已经可以证明了．
②将一定质量的浓盐酸盛于烧杯中，敞口放置再实验室安全之处．浓盐酸的质量和放置天数关系的曲线（见图2）正确的是乙（填写“甲”或“乙”），你选择的理由是浓盐酸具有挥发性，能挥发出溶质氯化氢，使溶液质量变小．
③若上述浓盐酸中溶剂所含氢原子数是溶质所含氢原子数的7倍，则该浓盐酸中溶质的质量分数为多少？（写出计算古过程，精确到0.1%）
（1）填写实验报告：
| 实验步骤 | 实验现象 | 分析与结论 |
| ①在盛有少量蒸馏水的烧杯中滴入2～3滴石蕊试液 | 液体显紫色 | 结论： 蒸馏水不能使酚酞变红 |
| ②在步骤①的烧杯中再滴加浓盐酸 | 试液变红 | 结论： 酸性溶液能使紫色石蕊试液变红 |
| ③按图甲所示进行实验 | 烧杯B中试液变红 | 原因： 由于浓盐酸具有较强的挥发性，所以倒扣的烧杯中会有大量的氯化氢分子存在，这些氯化氢的分子溶于烧杯B中会使该溶液变为稀盐酸而呈酸性，所以烧杯B中的紫色石蕊会变为红色，结论： 分子是不断运动的 |
①该兴趣小组为使实验结论准确可靠，设计实验装置如图乙进行对比实验，你认为有无必要？说明理由．无必要；蒸馏水不能使酚酞变红，在第一个实验中已经可以证明了．
②将一定质量的浓盐酸盛于烧杯中，敞口放置再实验室安全之处．浓盐酸的质量和放置天数关系的曲线（见图2）正确的是乙（填写“甲”或“乙”），你选择的理由是浓盐酸具有挥发性，能挥发出溶质氯化氢，使溶液质量变小．
③若上述浓盐酸中溶剂所含氢原子数是溶质所含氢原子数的7倍，则该浓盐酸中溶质的质量分数为多少？（写出计算古过程，精确到0.1%）
17．下列化学方程式书写正确的是（ ）
| A． | 2P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$P2O5 | B． | 2CO+O2═2CO2 | ||
| C． | 2KMnO4$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑ | D． | H2SO4+NaOH═NaSO4+H2O |