Question

某同學在實驗室進行探究實驗。

（Ⅰ）實驗目的：研究鐵與濃硫酸的反應

（Ⅱ）實驗藥品：鐵釘（表面無鐵銹）、濃硫酸、酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、氧化銅、硫酸銅溶液

（Ⅲ）實驗裝置（按從左到右的方向將A裝置與B等裝置相連）：

（Ⅳ）實驗步驟（請將表中空格補充完整）：

實驗內容和步驟	實驗現(xiàn)象	結論
①連接好裝置，檢查裝置的氣密性
②將鐵釘加入到燒瓶中，再向其中滴加濃硫酸	未見明顯現(xiàn)象	原因為： ______________
③點燃A、E處酒精燈	片刻后，燒瓶中溶液有顏色變化，并有氣泡產生燒瓶中產生	氣體的化學方程式為：_____________________

（Ⅴ）反思評價

在實驗過程中，該同學觀察到B裝置中溶液顏色逐漸變淺，C裝置中溶液顏色未見明顯變化。再過一段時間后，E裝置中氧化銅粉末由黑色轉變?yōu)榧t色，氣球F逐漸鼓起，此時C裝置中溶液顏色仍未見明顯變化。試回答下列問題。

①E裝置中氧化銅由黑色變紅的原因，可用化學反應方程式表示為：____________________。

②為探究鐵釘與濃硫酸在不加熱情況下是否發(fā)生了反應，請你幫該同學設計實驗，填寫下表內容：

試劑	操作方法	現(xiàn)象及結論

Answer 1

（Ⅳ）②濃H₂SO₄在室溫時將鐵表面氧化生成了一層致密的氧化膜

③2Fe+6H₂SO₄(濃)Fe₂(SO₄)₃+3SO₂↑+6H₂O

（Ⅴ）①CuO+H₂Cu+H₂O    ②

試劑	`操作方法	現(xiàn)象和結論
①鐵釘 ②濃H2SO4 ③CuSO4溶液（1分）	①將一根潔凈的鐵釘插入濃H2SO4中，片刻后取出用水洗凈； ②再將其與另一根鐵釘同時插入CuSO4溶液中（2分）	①鐵釘放入濃H2SO4中無明顯變化； ②直接放入CuSO4溶液中的鐵釘表面有紅色Cu析出，從濃H2SO4中取出的鐵釘再放入CuSO4溶液中無紅色Cu析出，說明Fe與濃H2SO4發(fā)生了反應，被“鈍化”（2分）

解析：Ⅳ②鐵遇濃H₂SO₄發(fā)生鈍化，故不產生氣體。③加熱后氧化膜溶于濃H₂SO₄，F(xiàn)e與濃H₂SO₄在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應。Ⅴ①除濃H₂SO₄變稀產生H₂能還原CuO外無其他還原性氣體。②該實驗本質是檢驗鐵與濃H₂SO₄在不加熱條件下是否鈍化。根據(jù)所學知識，應鈍化，而鈍化后表面覆蓋了氧化膜而Fe無法直接參加反應，故應選擇Fe參加反應有現(xiàn)象而氧化物不參加反應，無現(xiàn)象證明已被鈍化，可用Fe置換Cu、Ag等。