Question

硫酸是常見的酸，也是常用的化工原料。由于濃度不同，濃硫酸與稀硫酸在性質上存在較大差異，如濃硫酸具有脫水性、吸水性和強腐蝕性等。某課外興趣小組為了探究濃硫酸的某些特性做了如下一些實驗。請結合有關實驗，按要求回答下列問題：

（1）用玻璃棒蘸取少量濃硫酸在濾紙上寫字，過后觀察，字跡顯黑色，這主要是由于濃硫酸具有________性，使紙中的纖維素炭化的緣故；在洗氣瓶中盛放濃硫酸，除去氫氣或氧氣中的水分，是利用其________性。

（2）探究濃硫酸的吸水性。興趣小組把98%的硫酸10 mL和63.3%的硫酸（用10 mL 98%的硫酸與10 mL水配成）約20 mL分別放入兩個相同的大表面皿中，稱量、觀察、記錄、分析。根據室溫環境下實驗的數據繪成的曲線如右圖：

①稀釋濃硫酸時，應將　　　　緩緩地注入盛有　　　　的燒杯中并不斷攪拌；

②由右圖曲線你能得到的實驗結論有哪些？（寫兩點）　　　　　、　　　　　　　　。

（3）探究濃硫酸能否使鐵鈍化（鈍化指在表面形成氧化膜保護層，使內層金屬不再發生變化）。可選用的實驗藥品有：相同鐵片若干、濃硫酸、稀硫酸、硫酸銅溶液等。實驗儀器任選。

①興趣小組已經完成下表實驗Ⅰ和Ⅱ，請你幫他們將實驗報告補充完整。

方案	實驗假設	實驗方案	實驗現象與結論
Ⅰ	能發生鈍化	取一鐵片先插入濃硫酸中，一段時間后取出，再插入硫酸銅溶液中	無明顯變化，假設成立
Ⅱ	能發生鈍化	取兩片相同的鐵片，一片放入濃硫酸中，一段時間后取出，與另一片同時放入硫酸銅溶液中	________，假設成立

你認為方案Ⅱ與方案Ⅰ相比，方案Ⅱ的優點是__________________________________。

②請你選用提供的藥品再設計一個實驗，簡述實驗方案：_________________________。

③某同學將一鐵片插入盛有98%的濃硫酸的試管中，無明顯變化，再給試管加熱一段時間后，發現溶液變色并有刺激性氣味氣體產生，此現象說明：______________________。

Answer 1

答案：(1)脫水　吸水

(2)①濃硫酸　水　②濃硫酸和一定濃度以上的稀硫酸都具有吸水性；濃硫酸吸水能力比稀硫酸強(吸水速度快、吸水量大)；開始兩者吸水速度差異比較大，隨著時間的推移吸水速度越來越接近，吸水能力越來越弱；硫酸濃度越稀吸水性越弱，到一定濃度后就失去吸水性

(3)①浸過濃硫酸的鐵片表面無明顯變化，另一鐵片表面產生紅色固體　采用了對比實驗的方法，更科學

②取兩片相同的鐵片，一片放入濃硫酸中一段時間，取出，與另一片同時放入稀硫酸中(其他合理答案均可)

③加熱條件下，氧化膜被破壞(被濃硫酸溶解)，鐵繼續與濃硫酸反應(或熱的濃硫酸能與鐵反應產生刺激性氣味的氣體；或熱的濃硫酸不能使鐵鈍化；或鐵的鈍化隨條件的改變而改變；或鐵與濃硫酸的作用與溫度有關)(其他合理答案均可)

解析：(1)濃硫酸具有脫水性，使紙中的纖維素炭化，從而使字跡顯黑色；由于濃硫酸具有吸水性，可除去H₂、O₂中的水分。

(2)①稀釋濃硫酸時，應把濃硫酸注入水中。②由圖示可知：濃硫酸的吸水性比稀硫酸強；濃硫酸和一定濃度以上的稀硫酸都具有吸水性等。

(3)①浸過濃硫酸的鐵片表面無明顯變化，另一鐵片表面產生紅色固體；方案Ⅱ的優點是采用了對比實驗的方法，更科學。

②把鐵片放入濃硫酸、稀硫酸中觀察現象。

③此現象說明鐵與濃硫酸的作用與溫度有關，鐵的鈍化隨條件改變而改變等。