Question

27、某興趣小組在探究金屬與酸的反應時發(fā)現(xiàn)了意外情況：銅能與稀硫酸反應--將一小塊銅片放入試管中，加入適量稀硫酸，無現(xiàn)象；加熱該試管，較長時間后銅片上有氣泡，溶液逐漸變成了藍色．
【討論猜想】
（1）小王提出了兩點想法，但遭到同學們的反駁，請你在他的想法后面寫出同學們的反駁意見．
小王的想法一：銅片可能不純，含有的活動性強的金屬雜質(zhì)與稀硫酸反應生成了H₂．同學們的反駁意見是

加入適量稀硫酸，無現(xiàn)象

．
小王的想法二：在金屬活動性順序中Cu排在H后面，所以Cu一定未參加反應．同學們的反駁意見是

溶液逐漸變成了藍色，說明Cu一定參加反應生成了硫酸銅

．
（2）小張也提出了兩點想法，得到了同學們的擁護．
小張的想法一：加熱后稀硫酸濃縮成濃硫酸，而濃硫酸具有稀硫酸所不具有的吸水性和脫水性等特性，也許能與Cu反應．
小張的想法二：生成的氣體可能是SO₂、O₂、H₂中的一種或幾種．你認為他猜想的依據(jù)是

化學變化前后元素種類不變

．
【探究實驗一】
根據(jù)小張的想法，興趣小組的同學設計了右圖的實驗來探究濃硫酸能否與Cu反應．實驗現(xiàn)象為加熱后銅片上有氣泡，溶液逐漸變成了藍色，石蕊試液變紅，說明濃硫酸能與Cu反應．
請回答：
（1）石蕊試液變紅說明生成的氣體中有

SO₂

；
（2）在實驗裝置中，“蘸有濃堿液的棉花”的作用是

防止SO₂氣體擴散到空氣中而造成污染

．
【探究實驗二】
興趣小組的同學為判斷生成的氣體中是否含有O₂ 和H₂，同時確定氣體成分，通過查閱資料得知：O₂+4KI+4HCl=2I₂+4KCl+2H₂O，I₂為碘單質(zhì)．于是他們設計了如下的實驗裝置：

請回答：A中觀察到

紫紅色溶液逐漸褪色成無色

；
B中觀察到

淀粉溶液無明顯變化

，證明無O₂；
C中觀察到

灼熱的銅網(wǎng)無明顯變化

，證明無H₂．
【實驗反思】
上述探究說明，所謂銅能與稀硫酸反應實際上是加熱時水分蒸發(fā)、稀硫酸逐漸變成濃硫酸才與銅發(fā)生了反應．
請思考回答：探究實驗一中如果持續(xù)加熱到銅片上不再冒氣泡時，剩余溶液中還有硫酸剩余嗎？請判斷并說明理由

有剩余．隨硫酸的不斷消耗，硫酸濃度變小而不能繼續(xù)反應

．

Answer 1

分析：【討論猜想】（1）根據(jù)實驗中所出現(xiàn)的現(xiàn)象，利用所掌握的基礎知進行分析，評價小王的想法；
（2）小張的想法二：根據(jù)對其猜想中元素與反應前元素的對比，推斷其猜想的理論依據(jù)；
【探究實驗一】（1）結(jié)合猜想中的氣體，對實驗中現(xiàn)象進行分析，對氣體組成做出判斷；
（2）觀察裝置中蘸有濃堿液的棉花的放置位置，利用堿液的性質(zhì)，對其作用進行推斷；
【探究實驗二】A、根據(jù)二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色的性質(zhì)，預計實驗現(xiàn)象，以說明氣體中含有二氧化硫；
B、根據(jù)所提供的資料，判斷若有氧氣時會出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象，不含氧氣時此現(xiàn)象不會出現(xiàn)；
C、根據(jù)氫氣還原氧化銅的實驗現(xiàn)象，推測不含氫氣時所出現(xiàn)的現(xiàn)象；
【實驗反思】根據(jù)探究的結(jié)論，銅可與濃硫酸發(fā)生反應，分析剩余溶液中硫酸的濃度變化，做出判斷．

解答：解：
【討論猜想】（1）小王的想法一：實驗中觀察到放出稀硫酸的銅片無現(xiàn)象，說明銅片中不含活潑金屬；
小王的想法二：實驗中觀察到溶液呈藍色，說明有硫酸銅生成，因此銅一定參加了反應；
（2）小張的想法二：報猜想的氣體的組成元素都是反應前物質(zhì)中所含有的元素，因此可推測其猜想依據(jù)為：化學變化前后元素不變；
【探究實驗一】（1）石蕊遇酸變紅，觀察到石蕊變紅，說明氣體遇水可形成酸性溶液，因此，判斷氣體中含有二氧化硫；
（2）利用二氧化硫能與堿溶液發(fā)生反應，放置于管口蘸有濃堿液的棉花吸收二氧化硫，防止造成空氣污染；
【探究實驗二】A、二氧化硫能使紫紅色高錳酸鉀溶液褪色，因此可觀察到紫紅色溶液逐漸褪色成無色；
B、不含有氧氣，混合溶液就不能產(chǎn)生碘，因此淀粉溶液也就不會出現(xiàn)顏色變化；
C、不含氫氣，灼熱的氧化銅不能被還原，觀察不到紅色出現(xiàn)；
【實驗反思】銅能與濃硫酸反應而與稀硫酸不能反應，隨著反應的不斷進行，溶液中硫酸的濃度逐漸減小，因此，停止反應后溶液中還會含有少量硫酸；
故答案為：
【討論猜想】（1）小王的想法一：加入適量稀硫酸，無現(xiàn)象；小王的想法二：溶液逐漸變成了藍色，說明Cu一定參加反應生成了硫酸銅；
（2）小張的想法二：化學變化前后元素種類不變；
【探究實驗一】（1）SO₂；（2）防止SO₂氣體擴散到空氣中而造成污染；
【探究實驗二】A、紫紅色溶液逐漸褪色成無色；B、淀粉溶液無明顯變化；C、灼熱的銅網(wǎng)無明顯變化；
【實驗反思】有剩余．隨硫酸的不斷消耗，硫酸濃度變小而不能繼續(xù)反應．

點評：本題既涉及基礎知識的運用，又涉及從信息中獲取新知識并運用該知識分析問題，思維難度較大，處理時應注意知識的遷移與類比．