4．某化學(xué)小組想探究鐵與濃硫酸能否反應(yīng)產(chǎn)生氣體，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
【實(shí)驗(yàn)】甲同學(xué)在燒瓶中加入足量的鐵絲與濃H2SO4溶液，開始無明顯變化，對反應(yīng)物加熱，有氣泡產(chǎn)生可收集到無色氣體．
【查閱資料】①鐵與濃硫酸在常溫下會發(fā)生鈍化，看不到明顯現(xiàn)象，加熱情況下會反應(yīng)，產(chǎn)生有刺激性氣味的二氧化硫氣體；
②二氧化硫氣體能使品紅溶液褪色，能被氫氧化鈉溶液吸收．
【提出假設(shè)】甲同學(xué)認(rèn)為收集到的就是二氧化硫氣體，乙同學(xué)認(rèn)為還有氫氣，你認(rèn)為乙同學(xué)預(yù)測有氫氣的理由是：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸會變稀，F(xiàn)e會與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣．
氣體的組成可能有以下幾種情況：
假設(shè)一：無色氣體是SO2；
假設(shè)二：無色氣體是H2；
假設(shè)三：無色氣體是SO2 與H2 的混合氣體．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)三，完成下表中內(nèi)容．小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到可能在實(shí)驗(yàn)探究過程中能用到的試劑有：品紅溶液、NaOH溶液、火柴、CuO粉末、無水硫酸銅，儀器任選．
實(shí)驗(yàn)方案與步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
1．將少量氣體通入盛有少量品紅溶液的試管內(nèi)；若品紅溶液褪色，則無色氣體中有SO2．
2．將氣體通過裝有足量氫氧化鈉溶液的洗氣瓶后，用小試管收集氣體，并在酒精燈上點(diǎn)燃若收集到氣體可以燃燒，則無色氣體中有H2．
結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)可知假設(shè)三成立．

分析 【提出假設(shè)】開始是鐵與熱的濃硫酸反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸變?yōu)橄×蛩�，由于在金屬活�?dòng)性順序表中，鐵元素位于氫元素的前邊，因此可以把酸中的氫置換出來，所以Fe會與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣．根據(jù)反應(yīng)過程中硫酸濃度大變化，則氣體的組成可能有以下幾種情況：假設(shè)一：無色氣體是SO2；假設(shè)二：無色氣體是H2；假設(shè)三：無色氣體是SO2 與H2 的混合氣體；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】1．將少量氣體通入盛有少量品紅溶液的試管內(nèi)；若品紅溶液褪色，證明含有SO2氣體；
2．然后將氣體通過裝有足量氫氧化鈉溶液的洗氣瓶后，除去其中含有的SO2，發(fā)生反應(yīng)：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，用小試管收集剩余氣體，并在酒精燈上點(diǎn)燃．若觀察到氣體可以燃燒，火焰為淡藍(lán)色，就證明含有H2，該氣體為SO2 與H2 的混合氣體．

解答 解：【提出假設(shè)】隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸會變稀，鐵絲與稀硫酸能反應(yīng)生成氫氣．所以收集到的氣體可能為：SO2、H2或SO2 與H2 的混合氣體，乙同學(xué)預(yù)測有氫氣的理由是：隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸變稀，鐵絲與稀硫酸能反應(yīng)生成氫氣，根據(jù)反應(yīng)過程中硫酸濃度大變化，則氣體的組成可能有以下幾種情況：假設(shè)一：無色氣體是SO2；假設(shè)二：無色氣體是H2；假設(shè)三：無色氣體是SO2 與H2 的混合氣體；
故答案為：隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸變稀，鐵絲與稀硫酸能反應(yīng)生成氫氣；無色氣體是H2；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】1．二氧化硫氣體能使品紅溶液褪色，所以將少量氣體通入盛有少量品紅溶液的試管內(nèi)，品紅溶液褪色，說明無色氣體中有SO2．
2．要驗(yàn)證氫氣的存在，要先除去二氧化硫氣體，然后將剩余的氣體點(diǎn)燃，如果氣體能燃燒，則無色氣體中有H2．將氣體通過裝有足量氫氧化鈉溶液的洗氣瓶后，除去其中含有的SO2，發(fā)生反應(yīng)：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，用小試管收集剩余氣體，并在酒精燈上點(diǎn)燃．若觀察到氣體可以燃燒，火焰為淡藍(lán)色，就證明含有H2，該氣體為SO2 與H2 的混合氣體
故答案為：

實(shí)驗(yàn)方案與步驟預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
品紅溶液褪色
將氣體通過裝有足量氫氧化鈉溶液的洗氣瓶后，用小試管收集氣體，并在酒精燈上點(diǎn)燃．收集到氣體可以燃燒

點(diǎn)評 本題是一道綜合性試題，既考查了學(xué)生對知識的整合能力同時(shí)又考查了學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的能力，題目難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計(jì)算題

14．一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示：
（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式X+Y?2Z．
（2）計(jì)算反應(yīng)開始到10s，用Z表示的反應(yīng)速率是0.079mol/（L•s）．
（3）反應(yīng)開始到10s時(shí)，Y的轉(zhuǎn)化率為79%．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

15．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是（　�。�
A．對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象越明顯
B．化學(xué)反應(yīng)速率為“0.8mol/（L•min）”表示的意思是：時(shí)間為1s時(shí)，某物質(zhì)的濃度為0.8mol/L
C．化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)停止
D．化學(xué)反應(yīng)速率是定量描述化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

12．已知N2（g）+3H2（g）$?_{催化劑}^{高溫高壓}$2NH3（g）△H=-92.22kJ•mol-1．下列對該反應(yīng)的說法正確的是．
A．可利用該反應(yīng)進(jìn)行人工固氮
B．將3mol N2（g）和3mol H2（g）混合，在高溫、高壓和催化條件下充分反應(yīng)，放出熱量92.22kJ
C．因?yàn)榉磻?yīng)需要加熱，所以反應(yīng)放出熱量
D．其他條件相同時(shí)，采用更高效的正催化劑，既能提高反應(yīng)速率，又能增大反應(yīng)放熱量

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

19．下列推斷正確的是（　�。�
A．由H+（aq）+OH- （aq）=H2O（l）△H=-57.3 kJ•mol-1：可知含1 mol氫氧化鋇的溶液與含0.5 mol硫酸的稀溶液混合，放出熱量大于57.3 kJ
B．由H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ•mol-1可知是放熱反應(yīng)；
C．由SO2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）?SO3（g）△H=-98.3 kJ•mol-1可知，在密閉容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反應(yīng)后，放出熱量為196.6 kJ
D．氫氣的燃燒熱（△H）為-285.5kJ/mo1，則水電解的熱化學(xué)方程式為：2H2O（1）=2H2（g）+O2（g）△H=+285.5KJ/mo1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

9．電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的印刷電路板銅箔．某工程師為了從使用過的腐蝕廢液中回收銅，并重新獲得FeCl3溶液，準(zhǔn)備采用圖1流程：

（1）寫出流程①中回收金屬銅時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Fe+Cu2+=Fe2++Cu．請根據(jù)上述反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，在方框2中畫出簡易裝置圖（標(biāo)出相應(yīng)電極名稱、電極材料、電解質(zhì)溶液）．
（2）寫出圖流程③相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：2FeCl2+Cl2=2FeCl3．
（3）如圖為3相互串聯(lián)的甲、乙兩個(gè)電解池（電極都是惰性電請回答：
①寫出兩電解池中的電解反應(yīng)方程式：
甲2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4．乙2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NaOH
②若甲槽陰極增重12.8g，則乙槽陽極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48L．
③若乙槽剩余液體為400mL，則電解后得到堿液的物質(zhì)的量濃度為1mol/L．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

16．下列說法或表示方法正確的是（　　）
A．若將等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出熱量多
B．由“C（石墨）═C（金剛石）△H=1.9  kJ•mol”可知，金剛石比石墨穩(wěn)定
C．在101 kPa時(shí)，2 g H2 完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-285.8 kJ/mol
D．在稀溶液中：H++OH-═H2O△H=-57.3 kJ•mol，若將含1 mol H2SO4與含2 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量等于114.6 kJ

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．已知乙醇在加熱的條件下可與HBr反應(yīng)得到溴乙烷（CH3CH2Br），二者某些物理性質(zhì)如表所示：
溶解性沸點(diǎn)密度（g/mL）
乙醇與水互溶78.50.8
溴乙烷難溶于水38.41.4

某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)將乙醇、80%的硫酸、NaBr固體按一定比例混合后（總體積約為140mL）置于圖1的反應(yīng)容器B中后進(jìn)行加熱（兩個(gè)裝置中的加熱、固定裝置及沸石均省略）．
（1）①儀器A的名稱是直形冷凝管
（2）兩個(gè)水槽中的液體均是冰水，使用冰水的目的是降溫，減少溴乙烷的揮發(fā)．
（3）HBr與乙醇反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物的化學(xué)方程式HBr+CH3CH2OH$\stackrel{△}{→}$CH3CH2Br+H2O．
（4）圖1中收集到的產(chǎn)品中含有一定量的雜質(zhì)Br2，為除去該雜質(zhì)，可先向混合液中加入適量的（從下面所給試劑中選取，填選項(xiàng)字母）b，然后再進(jìn)行分液操作即可．
a．四氯化碳　　　　　b．碳酸鈉溶液　　　　 c．無水CaCl2　　　　　 d．濃硫酸
（5）經(jīng)過（4）處理后的目標(biāo)產(chǎn)物中還含有少量的水等雜質(zhì)，可通過向產(chǎn)品中加入一定量的c（從上面的a--d中選取，填選項(xiàng)字母），充分作用后，過濾，將濾液使用圖2中的裝置進(jìn)行提純，冷卻水應(yīng)從a口（填a或b）進(jìn)入．
（6）若試驗(yàn)中使用的無水乙醇的體積是46mL，蒸餾后得到純溴乙烷的體積是50mL，則溴乙烷的產(chǎn)率為80%．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

14．某堿性蓄電池在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：Fe+NiO2+2H2O$?_{充電}^{放電}$  Fe（OH）2+Ni（OH）2，下列說法中正確的是（　　）
A．充電時(shí)，陽極附近 pH 值減小
B．充電時(shí)，陰極反應(yīng)是：Ni（OH）2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O
C．放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是Fe（OH）2
D．放電時(shí)，正極反應(yīng)是：NiO2+2e-+2H+=Ni（OH）2

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