Question

【題目】鐵是生產、生活中應用很廣泛的一種金屬。

Ⅰ.下列是與鐵的性質有關的部分實驗圖，請回答下列問題。

（1）A中細鐵絲燃燒的化學方程式為_______________________。

（2）B中鐵釘最易生銹的部位是_______________（填“a”、“b”或“c”）。

（3）C中鐵和硫酸銅溶液反應的化學方程式為 __________________________。

Ⅱ.化學實驗小組同學將鐵粉放入某硫酸銅溶液中時，發現生成紅色固體物質的同時有較多的氣泡放出。生成的是什么氣體呢？同學們決定進行探究。探究前老師提示，該反應生成的氣體只有一種。

【提出猜想】氣體可能是SO2、O2或H2中的一種。

【查閱資料】SO2與二氧化碳化學性質相似，也能使澄清石灰水變渾濁。

【方案設計】依據上述猜想，實驗小組同學分別設計了如下方案：

（1）甲同學認為是O2，除了用帶火星木條檢驗外，還可將氣體通過灼熱的銅網，如果觀察到_______________ ，證明猜想正確。

（2）乙同學認為是SO2，只需將氣體通入澄清石灰水，看澄清石灰水是否變渾濁。寫出SO2與Ca(OH)2反應的化學方程式________________________________ 。

（3）實驗小組同學綜合考慮，設計了如下組合實驗方案，驗證猜想。

【實驗探究】

（1）實驗開始時，先將收集到的氣體從a處通入一段時間后，再點燃C處酒精燈。這樣操作的目的是__________________________________________。

（2）實驗過程中發現A裝置中溶液不變渾濁，C裝置中黑色氧化銅變成光亮的紅色物質。

【實驗結論】鐵粉與該硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是_______________。

【思維拓展】

（1）硫酸銅溶于水時會有少量與水發生反應生成氫氧化銅而使溶液渾濁，為抑制該反應的發生，配制硫酸銅溶液時，通常先將硫酸銅溶解在少量物質X中，再加水稀釋。上述實驗中的氣體就是鐵與X反應產生的，你認為X最好是_____________（寫化學式）。

（2）如果將適量的鐵粉放入某混有X的硫酸銅溶液時，鐵粉恰好完全溶解，過濾得沉淀物，經洗滌干燥，稱得沉淀物的質量與所加入的鐵粉的質量相等。設與鐵反應的CuSO4和X的質量分別為m1、m2，則m1:m2= __________________。

Answer 1

【答案】 3Fe+2O2Fe3O4 b Fe + CuSO4＝Cu+ FeSO4 銅網表面變黑 SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O 排出裝置內空氣，防止爆炸 氫氣（H2） H2SO4 80:7

【解析】Ⅰ.與鐵的性質有關的部分實驗。（1）A中細鐵絲燃燒的化學方程式為是3Fe+2O2Fe3O4。（2）B中鐵釘最易生銹的部位是b ，（3）C中鐵和硫酸銅溶液反應的化學方程式為是. Fe + CuSO4＝Cu+ FeSO4 。Ⅱ.化學實驗小組同學將鐵粉放入某硫酸銅溶液中時，發現生成紅色固體物質的同時有較多的氣泡放出。【提出猜想】氣體可能是SO2、O2或H2中的一種。【查閱資料】SO2與二氧化碳化學性質相似，也能使澄清石灰水變渾濁。【方案設計】

（1）甲同學認為是O2，除了用帶火星木條檢驗外，還可將氣體通過灼熱的銅網，如果觀察到銅網表面變黑 ，證明猜想正確。（2）乙同學認為是SO2，只需將氣體通入澄清石灰水，看澄清石灰水是否變渾濁。SO2與Ca(OH)2反應的化學方程式是SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O 。 （3）實驗小組同學綜合考慮，設計了如下組合實驗方案，驗證猜想。【實驗探究】（1）實驗開始時，先將收集到的氣體從a處通入一段時間后，再點燃C處酒精燈。這樣操作的目的是排出裝置內空氣，防止爆炸。（2）實驗過程中發現A裝置中溶液不變渾濁，C裝置中黑色氧化銅變成光亮的紅色物質。【實驗結論】鐵粉與該硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是氫氣（H2）。【思維拓展】1）硫酸銅溶于水時會有少量與水發生反應生成氫氧化銅而使溶液渾濁，為抑制該反應的發生，配制硫酸銅溶液時，通常先將硫酸銅溶解在少量物質X中，再加水稀釋。X最好是H2SO4 。（2）如果將適量的鐵粉放入某混有X的硫酸銅溶液時，鐵粉恰好完全溶解，過濾得沉淀物，經洗滌干燥，稱得沉淀物的質量與所加入的鐵粉的質量相等。設與鐵反應的CuSO4和X的質量分別為m1、m2，則m1:m2=160∶14＝. 80:7。

點睛∶本題主要考查鐵在生產、生活中的應用。