题目内容
某兴趣小组在探究金属与酸的反应时发现了意外情况:铜能与稀硫酸反应--将一小块铜片放入试管中,加入适量稀硫酸,无现象;加热该试管,较长时间后铜片上有气泡,溶液逐渐变成了蓝色.

【讨论猜想】
(1)小王提出了两点想法,但遭到同学们的反驳,请你在他的想法后面写出同学们的反驳意见.
小王的想法一:铜片可能不纯,含有的活动性强的金属杂质与稀硫酸反应生成了H2.同学们的反驳意见是______.
小王的想法二:在金属活动性顺序中Cu排在H后面,所以Cu一定未参加反应.同学们的反驳意见是______.
(2)小张也提出了两点想法,得到了同学们的拥护.
小张的想法一:加热后稀硫酸浓缩成浓硫酸,而浓硫酸具有稀硫酸所不具有的吸水性和脱水性等特性,也许能与Cu反应.
小张的想法二:生成的气体可能是SO2、O2、H2中的一种或几种.你认为他猜想的依据是______.
【探究实验一】
根据小张的想法,兴趣小组的同学设计了右图的实验来探究浓硫酸能否与Cu反应.实验现象为加热后铜片上有气泡,溶液逐渐变成了蓝色,石蕊试液变红,说明浓硫酸能与Cu反应.
请回答:
(1)石蕊试液变红说明生成的气体中有______;
(2)在实验装置中,“蘸有浓碱液的棉花”的作用是______.
【探究实验二】
兴趣小组的同学为判断生成的气体中是否含有O2 和H2,同时确定气体成分,通过查阅资料得知:O2+4KI+4HCl=2I2+4KCl+2H2O,I2为碘单质.于是他们设计了如下的实验装置:

请回答:A中观察到______;
B中观察到______,证明无O2;
C中观察到______,证明无H2.
【实验反思】
上述探究说明,所谓铜能与稀硫酸反应实际上是加热时水分蒸发、稀硫酸逐渐变成浓硫酸才与铜发生了反应.
请思考回答:探究实验一中如果持续加热到铜片上不再冒气泡时,剩余溶液中还有硫酸剩余吗?请判断并说明理由______.
解:
【讨论猜想】(1)小王的想法一:实验中观察到放出稀硫酸的铜片无现象,说明铜片中不含活泼金属;
小王的想法二:实验中观察到溶液呈蓝色,说明有硫酸铜生成,因此铜一定参加了反应;
(2)小张的想法二:报猜想的气体的组成元素都是反应前物质中所含有的元素,因此可推测其猜想依据为:化学变化前后元素不变;
【探究实验一】(1)石蕊遇酸变红,观察到石蕊变红,说明气体遇水可形成酸性溶液,因此,判断气体中含有二氧化硫;
(2)利用二氧化硫能与碱溶液发生反应,放置于管口蘸有浓碱液的棉花吸收二氧化硫,防止造成空气污染;
【探究实验二】A、二氧化硫能使紫红色高锰酸钾溶液褪色,因此可观察到紫红色溶液逐渐褪色成无色;
B、不含有氧气,混合溶液就不能产生碘,因此淀粉溶液也就不会出现颜色变化;
C、不含氢气,灼热的氧化铜不能被还原,观察不到红色出现;
【实验反思】铜能与浓硫酸反应而与稀硫酸不能反应,随着反应的不断进行,溶液中硫酸的浓度逐渐减小,因此,停止反应后溶液中还会含有少量硫酸;
故答案为:
【讨论猜想】(1)小王的想法一:加入适量稀硫酸,无现象;小王的想法二:溶液逐渐变成了蓝色,说明Cu一定参加反应生成了硫酸铜;
(2)小张的想法二:化学变化前后元素种类不变;
【探究实验一】(1)SO2;(2)防止SO2气体扩散到空气中而造成污染;
【探究实验二】A、紫红色溶液逐渐褪色成无色;B、淀粉溶液无明显变化;C、灼热的铜网无明显变化;
【实验反思】有剩余.随硫酸的不断消耗,硫酸浓度变小而不能继续反应.
分析:【讨论猜想】(1)根据实验中所出现的现象,利用所掌握的基础知进行分析,评价小王的想法;
(2)小张的想法二:根据对其猜想中元素与反应前元素的对比,推断其猜想的理论依据;
【探究实验一】(1)结合猜想中的气体,对实验中现象进行分析,对气体组成做出判断;
(2)观察装置中蘸有浓碱液的棉花的放置位置,利用碱液的性质,对其作用进行推断;
【探究实验二】A、根据二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色的性质,预计实验现象,以说明气体中含有二氧化硫;
B、根据所提供的资料,判断若有氧气时会出现的实验现象,不含氧气时此现象不会出现;
C、根据氢气还原氧化铜的实验现象,推测不含氢气时所出现的现象;
【实验反思】根据探究的结论,铜可与浓硫酸发生反应,分析剩余溶液中硫酸的浓度变化,做出判断.
点评:本题既涉及基础知识的运用,又涉及从信息中获取新知识并运用该知识分析问题,思维难度较大,处理时应注意知识的迁移与类比.
【讨论猜想】(1)小王的想法一:实验中观察到放出稀硫酸的铜片无现象,说明铜片中不含活泼金属;
小王的想法二:实验中观察到溶液呈蓝色,说明有硫酸铜生成,因此铜一定参加了反应;
(2)小张的想法二:报猜想的气体的组成元素都是反应前物质中所含有的元素,因此可推测其猜想依据为:化学变化前后元素不变;
【探究实验一】(1)石蕊遇酸变红,观察到石蕊变红,说明气体遇水可形成酸性溶液,因此,判断气体中含有二氧化硫;
(2)利用二氧化硫能与碱溶液发生反应,放置于管口蘸有浓碱液的棉花吸收二氧化硫,防止造成空气污染;
【探究实验二】A、二氧化硫能使紫红色高锰酸钾溶液褪色,因此可观察到紫红色溶液逐渐褪色成无色;
B、不含有氧气,混合溶液就不能产生碘,因此淀粉溶液也就不会出现颜色变化;
C、不含氢气,灼热的氧化铜不能被还原,观察不到红色出现;
【实验反思】铜能与浓硫酸反应而与稀硫酸不能反应,随着反应的不断进行,溶液中硫酸的浓度逐渐减小,因此,停止反应后溶液中还会含有少量硫酸;
故答案为:
【讨论猜想】(1)小王的想法一:加入适量稀硫酸,无现象;小王的想法二:溶液逐渐变成了蓝色,说明Cu一定参加反应生成了硫酸铜;
(2)小张的想法二:化学变化前后元素种类不变;
【探究实验一】(1)SO2;(2)防止SO2气体扩散到空气中而造成污染;
【探究实验二】A、紫红色溶液逐渐褪色成无色;B、淀粉溶液无明显变化;C、灼热的铜网无明显变化;
【实验反思】有剩余.随硫酸的不断消耗,硫酸浓度变小而不能继续反应.
分析:【讨论猜想】(1)根据实验中所出现的现象,利用所掌握的基础知进行分析,评价小王的想法;
(2)小张的想法二:根据对其猜想中元素与反应前元素的对比,推断其猜想的理论依据;
【探究实验一】(1)结合猜想中的气体,对实验中现象进行分析,对气体组成做出判断;
(2)观察装置中蘸有浓碱液的棉花的放置位置,利用碱液的性质,对其作用进行推断;
【探究实验二】A、根据二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色的性质,预计实验现象,以说明气体中含有二氧化硫;
B、根据所提供的资料,判断若有氧气时会出现的实验现象,不含氧气时此现象不会出现;
C、根据氢气还原氧化铜的实验现象,推测不含氢气时所出现的现象;
【实验反思】根据探究的结论,铜可与浓硫酸发生反应,分析剩余溶液中硫酸的浓度变化,做出判断.
点评:本题既涉及基础知识的运用,又涉及从信息中获取新知识并运用该知识分析问题,思维难度较大,处理时应注意知识的迁移与类比.
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