Question

某化学兴趣小组将洁净的铁钉投入到氯化铜溶液中，发现铁钉表面生成红色固体物质的同时有较多气泡产生，生成的气体是什么呢？
【提出猜想】实验小组的同学对产生的气体提出猜想：可能是CO₂、O₂、H₂．
【查阅资料】盐的水溶液的酸碱性，有的显中性，有的显碱性，有的显酸性．
【讨论分析】依据猜想和资料，实验小组的同学进行了如下讨论：
（1）甲同学从物质组成的元素角度分析，认为猜想中最不可能的气体是CO₂，理由是：

 

．
（2）乙同学根据资料推理得出，若氯化铜溶液显酸性，产生的气体可能是H₂，理由是：

 

．
（3）丙同学认为是O₂，且可以用带火星的小木条检验，看是否复燃．
【设计方案】兴趣小组的同学合作设计了如下的试验方案，排除和验证猜想的气体．
（1）丙同学认为可以在B处的酒精灯点燃前，在C处放一带火星的小木条检验．
（2）乙同学认为丙同学这样做存在

 

的安全隐患．为确保安全，实验前应先收集一试管气体，验纯后，方可采用上面的装置进行实验．
【验证实验】经乙同学确认安全后，小组同学首先将收集到的气体从a处通入，在C处放一带火星的小木条，发现小木条未复燃．过一会儿点燃B处的酒精灯，过一段时间后，发现表面含CuO的铜网变为光亮的红色，发生反应的化学方程式为

 

．
【实验结论】铁钉与氯化铜溶液反应时，产生的气体是

 

．
【实验反思】（1）装置A中浓H₂SO₄起

 

作用．
（2）如果要测出氯化铜溶液的酸碱度，你认为应该选

 

来测定，具体的操作方法是：

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,常见气体的检验与除杂方法,溶液的酸碱度测定,金属的化学性质,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【讨论分析】
（1）依据质量守恒定律，在化学反应前后元素的种类不变．
（2）根据活泼金属能与稀酸反应产生氢气分析．
【设计方案】（2）可燃性气体与空气混合后，在有限的空间内点燃，可能发生爆炸．
【验证实验】通过表面含CuO的铜网变为光亮的红色这一现象，说明CuO在加热条件下被具有还原性的H₂还原为Cu和H₂O．
【实验结论】根据氢气的性质分析．
【实验反思】
（1）根据物质的性质决定物质的用途，浓H₂SO₄具有吸水性，故起干燥作用．
（2）测定溶液的酸碱度应用pH试纸，再根据测定溶液pH方法来叙述．

解答：（9分）
【讨论分析】
（1）根据质量守恒定律可知化学反应前后元素的种类没有发生变化，故填：依据质量守恒定律，反应物中没有碳元素，就不可能生成含碳元素的物质．
（2）活泼金属能与稀酸反应产生氢气，故填：铁与酸能反应生成H₂．
【设计方案】（2）可燃性气体与空气混合后，在有限的空间内点燃，可能发生爆炸．故填：爆炸．
【验证实验】在加热的条件下，氧化铜与氢气反应生成单质的铜和水，故填：CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O．
【实验结论】氢气具有还原性，故填：H₂．
【实验反思】
（1）浓H₂SO₄具有吸水性，故填：干燥．
（2）测定溶液的酸碱度应用pH试纸，故填：pH试纸；在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取CuCl₂溶液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出该溶液的pH值．

点评：做实验时要特别关注实验现象，实验现象也是进行分析推理得出结论的依据，并且要掌握物质的性质，规范进行实验操作．