Question

18．硫酸是常见的酸，由于浓度不同，浓硫酸与稀硫酸在性质上存在较大差异，某课外兴趣小组为了探究浓硫酸的某些特性做了如下一些实验．请结合有关实验，按要求回答下列问题：
（1）探究浓硫酸的吸水性．兴趣小组把98%的硫酸10mL和63.3%的硫酸（用10mL98%的硫酸与10mL水配成）约20mL分别放入两个相同的大表面皿中，称量、观察、记录、分析．根据室温环境下实验的数据绘成的曲线如图：由如图曲线你能得到的实验结论有哪些？
（写一点）浓硫酸和一定浓度以上的稀硫酸都具有吸水性．
（2）探究浓硫酸能否使铁钝化（钝化指在表面形成氧化膜保护层，使内层金属不再发生变化）．

方案	实验假设	实验方案	实验现象与结论
Ⅰ	能发生钝化	取一铁片先插入浓硫酸中，一段时间后取出，再插入硫酸铜溶液中．	无明显变化，假设成立．
Ⅱ	能发生钝化	取两片相同的铁片，一片放入浓硫酸中，一段时间后取出，与另一片同时放入硫酸铜溶液中．	浸过浓硫酸的铁片表面无明显变化，另一铁片表面产生红色固体，假设成立．

你认为方案Ⅱ与方案Ⅰ相比，方案Ⅱ的优点是采用了对比实验的方法，更科学．
②某同学将一铁片插入盛有98%的浓硫酸的试管中，无明显变化，再给试管加热一段时间后，发现溶液变色并有刺激性气味气体产生，此现象说明：加热条件下，氧化膜被破坏（被浓硫酸溶解），铁继续与浓硫酸反应．

Answer 1

分析 （1）依据浓硫酸具有的脱水性与吸水性进行分析判断；
（2）根据对比实验的特点从浸过浓硫酸的铜片不会发生反应，而未浸过浓硫酸的铁片发生了反应的情况描述现象和结论即可；根据加热前后反应的温度变化及发生情况进行分析说明即可；

解答 解：（1）从曲线观察两种不同的酸的吸水情况的变化可知：浓硫酸和一定浓度以上的稀硫酸都具有吸水性；浓硫酸吸水能力比稀硫酸强（吸水速度快、吸水量大）；开始两者吸水速度差异比较大，随着时间的推移吸水速度越来越接近，吸水能力越来越弱；硫酸浓度越稀吸水性越弱，到一定浓度后就失去吸水性；硫酸吸水能力可能会受环境温度、湿度、气压、酸的用量、表面积等因素的影响等．故填：浓硫酸和一定浓度以上的稀硫酸都具有吸水性；
（3）根据对比实验的特点从浸过浓硫酸的铜片不会发生反应，而未浸过浓硫酸的铁片发生了反应，所以未浸过浓硫酸的铁片能置换出硫酸铜中的铜，而浸过浓硫酸的铁片由于发生了钝化则不会与硫酸铜发生反应，II的设计采用了对比实验的方法进行探讨，体现了对比实验的科学性，强调了结论的正确性．故填：采用了对比实验的方法，更科学．
②由实验叙述可知，两种情况的差别实质就是反应时温度的变化，所以可从该处做出发点分析温度对反应的影响，可以是加热条件下，氧化膜被破坏（被浓硫酸溶解），铁继续与浓硫酸反应．（或热的浓硫酸能与铁反应产生刺激性气体；或热的浓硫酸不能使铁钝化；或铁的钝化随条件的改变而改变；或铁与浓硫酸的作用与温度有关）（其它合理答案均可）等；故填：加热条件下，氧化膜被破坏（被浓硫酸溶解），铁继续与浓硫酸反应．

点评 该题属于实验方案的探究题，主要是采用对比实验的方法对实验中的问题进行探讨，掌握设计实验的目的及方法是解题的关键所在．