Question

某實驗小組將潔凈的鐵釘投入到氯化銅溶液中，發現鐵釘表面生成紅色固體物質的同時有較多氣泡產生，生成的氣體是什么呢？
【提出猜想】實驗小組的同學對產生的氣體提出猜想：可能是CO₂、HCl、Cl₂、O₂、H₂．
【查閱資料】25℃時，HCl氣體在水中的溶解度是500，極易溶于水；Cl₂在水中的溶解度約是2，易溶于水，它能與NaOH溶液發生化學反應．
【討論分析】依據猜想和資料，實驗小組的同學進行了如下討論：
（1）甲同學從物質組成的元素角度分析，認為猜想中最不可能的氣體是

 

．
（2）乙同學根據資料推理得出產生的氣體不可能是

 

，理由是：

 

．
（3）丙同學認為是O₂，則檢驗O₂的方法是

 

．
（4）丁同學認為是Cl₂，則只需將產生的氣體通入盛有NaOH溶液的洗氣瓶中，稱量通氣前后洗氣瓶的質量進行檢驗．
【設計方案】實驗小組的同學合作設計了如下的試驗方案，排除和驗證猜想的氣體．
（1）如果產生的氣體是O₂和H₂，你認為裝置C中存在的安全隱患是

 

．
（2）戊同學認為：為確保安全，實驗前應先收集一試管氣體，用拇指堵住管口，試管口略向下傾斜，靠近酒精燈火焰，移開大拇指點火，若沒有聽到

 

，方可采用上面的裝置進行實驗．
【驗證實驗】經戊同學確認安全后，小組同學首先對裝置A進行稱量，再將收集到的干燥的氣體從a處通入，過一會兒點燃C處的酒精燈，過一段時間后，發現表面含CuO的銅網變為光亮的紅色，發生反應的化學方程式為

 

．停止通氣，再稱量裝置A，發現質量無增減．
【實驗結論】鐵釘與氯化銅溶液反應時，產生的氣體是

 

．
【實驗反思】（1）裝置B中濃H₂SO₄起

 

作用．
（2）由上述實驗可以推出氯化銅溶液顯

 

（填“酸性”、“堿性”或“中性”）
（3）如果要測出氯化銅溶液的酸堿度，你認為應該選

 

來測定，具體的操作方法是：

 

．

Answer 1

分析：【討論分析】（1）根據物質中所含元素回答；
（2）根據氯化氫的溶解性回答．
（3）根據氧氣的助燃性回答．
【設計方案】（1）根據可燃性的氣體與氧氣混合后點燃易發生爆炸回答．
（2）根據檢驗氫氣純度的方法回答．
【驗證實驗】根據氣體能與氧化銅在加熱的條件下反應及反應現象回答．
【實驗結論】從氧化銅反應后的現象回答；
【實驗反思】（1）根據濃硫酸的吸水性回答．
（2）根據活潑金屬與酸反應生成鹽和氫氣的性質回答．

解答：解：【討論分析】（1）HCl氣體在水中的溶解度是500，極易溶于水，如產生的氣體是氯化氫，它不會從溶液中釋放出來．
（2）氧氣有助燃性，可用帶火星的木條檢驗，看帶火星的木條是否復燃．
（3）根據質量守恒定律，反應前后原子的種類和數目不變，故X的化學式是H₂O．
【設計方案】①可燃性的氣體與氧氣混合后點燃易發生爆炸，如果產生的氣體是O₂和H₂，存在爆炸的安全隱患．
②用拇指堵住試管口，試管口略向下傾斜，靠近酒精燈的火焰，移開拇指點火，如聽到尖銳的爆鳴聲證明氣體不純，可能發生爆炸．
【實驗結論】將收集到的干燥的氣體從a處通入，過一會兒點燃C處的酒精燈，過一段時間后，發現表面含CuO的銅網變為光亮的紅色，說明氣體具有還原性；氫氧化物溶液能吸收二氧化碳，停止通氣，再稱量裝置A，發現質量無增減，說明氣體不是一氧化碳，從而能確定是二氧化碳．
【實驗結論】鐵釘與氯化銅溶液反應時，產生的氣體是 氫氣．
【實驗反思】（1）濃硫酸有吸水性，可以干燥氣體，以利于后續實驗．
（2）活潑金屬能與酸反應生成鹽和氫氣，由于產生的氣體是氫氣，所以氯化銅溶液顯酸性．
故答案為：【討論分析】
（1）CO₂
（2）HCl； HCl氣體極易溶于水
（3）用帶火星的小木條檢驗，看是否復燃
【設計方案】
（1）易爆炸    
（2）尖銳的爆鳴聲
【驗證實驗】
H₂+CuO

△   .

Cu+H₂O
【實驗結論】
氫氣
【實驗反思】
（1）干燥   
（2）酸性
（3）PH試紙 用蘸有待測溶液的玻璃棒點滴在試紙的中部，待試紙變色后，再與標準比色卡比較來確定溶液的pH

點評：物質的推斷是初中化學的難重點，也是中考的熱點之一，了解物質的性質是解題的前提條件，解題時還要注意前后步驟間的聯系，充分利用綜合歸納法得出完整合理的結論．