Question

6．某實(shí)驗(yàn)小組將潔凈的鐵釘投入到氯化銅溶液中，發(fā)現(xiàn)鐵釘表面生成紅色固體物質(zhì)的同時(shí)有較多氣泡產(chǎn)生，生成的氣體是什么呢？
【查閱資料】提出猜想】從物質(zhì)組成的元素角度分析，產(chǎn)生的氣體可能是HCl、Cl₂、O₂、H₂．
【查閱資料】25℃時(shí)：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(fā)生化學(xué)反應(yīng)．
【討論分析】依據(jù)猜想和資料，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)進(jìn)行了如下討論：
（1）甲同學(xué)根據(jù)資料推理得出產(chǎn)生的氣體不可能是HCl．
（2）乙同學(xué)認(rèn)為是O₂，則檢驗(yàn)O₂的方法是用帶火星的木條檢驗(yàn)，看是否復(fù)燃
（3）丙同學(xué)認(rèn)為是Cl₂，則只需將產(chǎn)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(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)．Cl₂與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是：
Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+X，則X的化學(xué)式是H₂O．
【設(shè)計(jì)方案】實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)合作設(shè)計(jì)了如下的試驗(yàn)方案，排除和驗(yàn)證猜想的氣體．

①如果產(chǎn)生的氣體是O₂和H₂，你認(rèn)為裝置C中存在的安全隱患是易發(fā)生爆炸．
②丁同學(xué)認(rèn)為：為確保安全，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先收集一試管氣體，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(kāi)拇指點(diǎn)火，若沒(méi)有聽(tīng)到尖銳的爆鳴聲，方可采用上面的操作．
【驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)】經(jīng)丁同學(xué)確認(rèn)安全后，小組同學(xué)首先對(duì)裝置A進(jìn)行稱量，再將收集到的干燥的氣體從a處通入，過(guò)一會(huì)兒點(diǎn)燃C處的酒精燈，過(guò)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)表面含CuO的銅網(wǎng)變?yōu)楣饬恋募t色；停止通氣，再稱量裝置A，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量無(wú)增減．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鐵釘與氯化銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是氫氣．
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）裝置B中濃H₂SO₄起干燥作用．
（2）由上述實(shí)驗(yàn)可以推出氯化銅溶液顯酸性（填“酸性”、“堿性”或“中性”）．

Answer 1

分析 【討論分析】（1）根據(jù)氯化氫的溶解性回答．
（2）根據(jù)氧氣的助燃性回答．
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律回答．
【設(shè)計(jì)方案】①根據(jù)可燃性的氣體與氧氣混合后點(diǎn)燃易發(fā)生爆炸回答．
②根據(jù)檢驗(yàn)氫氣純度的方法回答．
【驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)】根據(jù)氣體能與氧化銅在加熱的條件下反應(yīng)及反應(yīng)現(xiàn)象回答．
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）根據(jù)濃硫酸的吸水性回答．
（2）根據(jù)活潑金屬與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣的性質(zhì)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(chǎn)生的氣體是氯化氫，它不會(huì)從溶液中釋放出來(lái)．
（2）氧氣有助燃性，可用帶火星的木條檢驗(yàn)，看帶火星的木條是否復(fù)燃．
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，故X的化學(xué)式是H₂O．
【設(shè)計(jì)方案】①可燃性的氣體與氧氣混合后點(diǎn)燃易發(fā)生爆炸，如果產(chǎn)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(kāi)拇指點(diǎn)火，如聽(tīng)到尖銳的爆鳴聲證明氣體不純，可能發(fā)生爆炸．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】將收集到的干燥的氣體從a處通入，過(guò)一會(huì)兒點(diǎn)燃C處的酒精燈，過(guò)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)表面含CuO的銅網(wǎng)變?yōu)楣饬恋募t色，說(shuō)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(fā)現(xiàn)質(zhì)量無(wú)增減，說(shuō)明氣體不是一氧化碳，從而能確定是二氧化碳．
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）濃硫酸有吸水性，可以干燥氣體，以利于后續(xù)實(shí)驗(yàn)．
（2）活潑金屬能與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣，由于產(chǎn)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）HCl；
（2）用帶火星的木條檢驗(yàn)，看是否復(fù)燃；H₂O；
（3）【設(shè)計(jì)方案】①易發(fā)生爆炸；②堵住試管口，試管口略向下傾斜，靠近酒精燈的火焰，移開(kāi)拇指點(diǎn)火；尖銳的爆鳴聲．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】氫氣
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）干燥；（2）酸性．

點(diǎn)評(píng) 物質(zhì)的推斷是初中化學(xué)的難重點(diǎn)，也是中考的熱點(diǎn)之一，了解物質(zhì)的性質(zhì)是解題的前提條件，解題時(shí)還要注意前后步驟間的聯(lián)系，充分利用綜合歸納法得出完整合理的結(jié)論．