Question

3．2016年理科實驗室操作考試化學《B-金屬化學性質(zhì)》中，有同學在做鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)實驗時，意外發(fā)現(xiàn)鐵絲的表面有少量無色無味的氣體產(chǎn)生，事后他們對該現(xiàn)象產(chǎn)生濃厚興趣，想探究該氣體的成分．

【提出猜想】從物質(zhì)組成元素的角度分析，該氣體可能是H₂、O₂、SO₂中的一種或幾種．
【分析討論】經(jīng)過思考分析后，大家一致認為不可能是SO₂，理由是SO₂是一種有刺激性氣味的氣體，與現(xiàn)象不符．
【設(shè)計實驗】未來驗證猜想，大家分頭設(shè)計實驗：
甲同學認為是氧氣，設(shè)計了驗證方法收集氣體，將帶火星的木條放入瓶中，若木條復燃則是氧氣．
【實驗步驟】①檢查裝置的氣密性；
（2）先裝入足量的顆粒狀鐵，再加入適量的水將長頸漏斗下端液封，將鐵絲改為顆粒狀鐵做實驗的目的是增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；
（3）打開活塞K₁、K₂，通一會兒氮氣，通入氮氣是為了排出裝置中的空氣，防止爆炸；
（4）關(guān)閉K₁從長頸漏斗中加入一定量的硫酸銅溶液，然后關(guān)閉K2；
實驗現(xiàn)象：A中出現(xiàn)大量氣泡，長頸漏斗內(nèi)液面不再下降甚至上升．
（5）一會兒后打開K₂在尖嘴處放一根燃著的木條，然后倒扣一只干而冷的燒杯，觀察現(xiàn)象，B處氣體安靜的燃燒產(chǎn)生藍色火焰，燒杯內(nèi)壁有水珠出現(xiàn)．
【結(jié)論】生成氣體是氫氣
【反思】1、A中的長頸漏斗除了起到添加藥品的作用，還可起到緩解瓶內(nèi)壓強的作用，若將該實驗裝置的長頸漏斗改為分液漏斗是否可行否（填是或否）．
丙同學認為乙同學實驗方案有缺陷，如果生成的氣體是O₂和H₂的混合氣體會有安全隱患，為避免造成危險，點燃前應(yīng)該檢驗氣體的純度．
2、老師繪制了同學們實驗中生成氣體的速度與時間圖象（如圖2）．請寫出一個可能導致三位同學速度圖象不同的因素，丙設(shè)計實驗證明你的猜想．
你的猜想：鐵粉的顆粒大小
你的實驗設(shè)計：取顆粒大小不同的鐵粉放入等質(zhì)量分數(shù)、等體積的硫酸溶液中，觀察收集到等體積氣體所用的時間．

Answer 1

分析 【討論分析】
依據(jù)二氧化硫有刺激性氣味分析解答；
【設(shè)計實驗】根據(jù)氧氣支持燃燒的性質(zhì)解答；
【實驗步驟】
（2）將鐵絲改為鐵粉可增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；
（3）根據(jù)氫氣具有可燃性，與空氣混合點燃可能會發(fā)生爆炸，氮氣化學性質(zhì)不活潑分析解答；
（4）根據(jù)A中出現(xiàn)大量氣泡，瓶內(nèi)氣壓增大解答；
【反思】
1、長頸漏斗還具有調(diào)節(jié)裝置氣壓、緩沖或安全等作用；根據(jù)可燃性氣體點燃前要驗純解答；
2、根據(jù)影響生成氣體的速度的因素解答．

解答 解：【討論分析】二氧化硫有刺激性氣味，而所得氣體是無味的，故不可能是二氧化硫；根據(jù)反應(yīng)前后元素的種類不變，氣體還可能是氫氣和氧氣的混合氣體；
【設(shè)計實驗】甲同學認為是氧氣，設(shè)計了驗證方法是：收集氣體，將帶火星的木條放入瓶中，若木條復燃則是氧氣；
【實驗步驟】
（2）將鐵絲改為鐵粉可增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；
（3）氮氣化學性質(zhì)不活潑，通一會氮氣是為了排出裝置中的空氣，防止爆炸；
（4）關(guān)閉K₁從長頸漏斗中加入一定量的硫酸銅溶液，然后關(guān)閉K₂；實驗現(xiàn)象：A中出現(xiàn)大量氣泡，長頸漏斗內(nèi)液面不再下降甚至上升；
【反思】
1、長頸漏斗還具有調(diào)節(jié)裝置氣壓、緩沖或安全等作用，故不能將該實驗裝置的長頸漏斗改為分液漏斗；
丙同學認為乙同學實驗方案有缺陷，如果生成的氣體是O₂和H₂的混合氣體會有安全隱患，為避免造成危險，點燃前應(yīng)該檢驗氣體的純度．
2、你的猜想：鐵粉的顆粒大小或硫酸銅溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不同或反應(yīng)溫度不同；
你的實驗設(shè)計：取顆粒大小不同的鐵粉放入等質(zhì)量分數(shù)、等體積的硫酸溶液中，觀察收集到等體積氣體所用的時間．
故答案為：
【討論分析】SO₂是一種有刺激性氣味的氣體，與現(xiàn)象不符；
【設(shè)計實驗】收集氣體，將帶火星的木條放入瓶中，若木條復燃則是氧氣；
【實驗步驟】（2）增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；
（3）排出裝置中的空氣，防止爆炸；
（4）液面不再下降甚至上升；
【反思】1、否；檢驗氣體的純度；
2、鐵粉的顆粒大�。蝗☆w粒大小不同的鐵粉放入等質(zhì)量分數(shù)、等體積的硫酸溶液中，觀察收集到等體積氣體所用的時間．

點評 本題考查了學生對于物質(zhì)的性質(zhì)、儀器的用途等知識的掌握，同時考查了學生從題目中獲取信息，并結(jié)合所學知識解答問題的能力．