Question

3．2015年化学实验操作考试中，有同学在做铁与硫酸铜溶液反应实验时，意外发现铁丝的表面有少量无色无味的气体产生，事后他们对该现象产生浓厚兴趣，想探究该气体的成分．
【提出猜想】从物质组成元素的角度分析，该气体可能是H₂、O₂、SO₂中的一种或几种．
【分析讨论】经过思考分析后，同学们一致认为不可能是SO₂，理由是SO₂是一种有刺激性气味的气体，与现象不符．
【设计实验】为了验证猜想，大家分别设计实验：
甲同学认为是氧气，设计了验证方法收集气体，将带火星的木条放入瓶中，若木条复燃则是氧气．
乙同学认为是氢气，于是进行了以下实验：
【实验步骤】
（1）检查装置的气密性．
（2）先装入足量的颗粒状铁，再加入适量的水将长颈漏斗下端液封，将铁丝改为颗粒状铁的目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率．
（3）打开活塞K₁、K₂，先通一会儿氮气，通入氮气是为了排出装置中的空气，防止爆炸．
（4）关闭K₁从长颈漏斗中加入一定量的硫酸铜溶液，然后关闭K₂；实验现象：A中出现大量气泡，长颈漏斗内液面不再下降甚至上升．
（5）一段时间后打开活塞K2，在尖嘴处引燃气体，然后倒扣一只冷而干燥的烧杯，观察现象：B处气体安静的燃烧并产生蓝色火焰，烧杯内壁有水珠出现．
【结论】生成的气体是氢气．
【反思】①A中的长颈漏斗除了起到添加药品的作用，还可起到缓解瓶内压强的作用．若将该实验装置的长颈漏斗改为分液漏斗，是否可行？否（选填“是”或“否”）．
②丙同学认为乙同学实验方案有缺陷，如果生成的气体是O₂和H₂的混合气体会有安全隐患，为避免造成危险，点燃前应该检验气体的纯度．

Answer 1

分析 【讨论分析】
依据二氧化硫有刺激性气味分析解答；
【设计实验】根据氧气支持燃烧的性质解答；
【实验步骤】
（2）将铁丝改为铁粉可增大反应物的接触面积，加快反应速率；
（3）根据氢气具有可燃性，与空气混合点燃可能会发生爆炸，氮气化学性质不活泼分析解答；
（4）根据A中出现大量气泡，瓶内气压增大解答；
【反思】
①长颈漏斗还具有调节装置气压、缓冲或安全等作用；
②根据可燃性气体点燃前要验纯解答．

解答 解：【讨论分析】二氧化硫有刺激性气味，而所得气体是无味的，故不可能是二氧化硫；根据反应前后元素的种类不变，气体还可能是氢气和氧气的混合气体；
【设计实验】甲同学认为是氧气，设计了验证方法是：收集气体，将带火星的木条放入瓶中，若木条复燃则是氧气；
【实验步骤】
（2）将铁丝改为铁粉可增大反应物的接触面积，加快反应速率；
（3）氮气化学性质不活泼，通一会氮气是为了排出装置中的空气，防止爆炸；
（4）关闭K₁从长颈漏斗中加入一定量的硫酸铜溶液，然后关闭K₂；实验现象：A中出现大量气泡，长颈漏斗内液面不再下降甚至上升；
【反思】
①长颈漏斗还具有调节装置气压、缓冲或安全等作用，故不能将该实验装置的长颈漏斗改为分液漏斗；
②丙同学认为乙同学实验方案有缺陷，如果生成的气体是O₂和H₂的混合气体会有安全隐患，为避免造成危险，点燃前应该检验气体的纯度．
故答案为：
【讨论分析】SO₂是一种有刺激性气味的气体，与现象不符；
【设计实验】收集气体，将带火星的木条放入瓶中，若木条复燃则是氧气；
【实验步骤】（2）增大反应物的接触面积，加快反应速率；
（3）排出装置中的空气，防止爆炸；
（4）液面不再下降甚至上升；
【反思】①否；②检验气体的纯度．

点评 本题考查了学生对于物质的性质、仪器的用途等知识的掌握，同时考查了学生从题目中获取信息，并结合所学知识解答问题的能力．