Question

15．小亮發(fā)現(xiàn)工業(yè)上濃硫酸常用鐵罐車運輸．學習了酸的化學性質(zhì)之后，他對鐵能否與濃硫酸反應(yīng)的課題產(chǎn)生了濃厚的興趣．請參與探究：
【提出問題】鐵能與濃硫酸反應(yīng)嗎？
【查閱資料】濃硫酸具有強氧化性，鐵、鋁和濃硫酸在常溫下接觸時，濃硫酸會在鐵、鋁的表面反應(yīng)形成一層致密的氧化物保護膜，防止?jié)饬蛩崂^續(xù)和鐵、鋁反應(yīng)．
【收集證據(jù)】
（1）鐵能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)．鐵與稀硫酸反應(yīng)的化學方程式為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（2）鐵能與硫酸銅溶液反應(yīng)，該反應(yīng)的類型是置換反應(yīng)．
【設(shè)計實驗】下面是小亮設(shè)計的實驗方案，請完成下表．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
①將一打磨過的鐵片放入稀硫酸中	鐵片表面有氣泡產(chǎn)生，得到淺綠色溶液
②另取一打磨過的鐵絲先放入濃硫酸中，一段時間后將鐵絲取出，用水沖洗干凈后，放入稀硫酸中，觀察現(xiàn)象．	鐵絲在稀硫酸中剛開始沒有明顯現(xiàn)象，過一段時間鐵絲表面有氣泡產(chǎn)生．

【解釋與結(jié)論】（1）打磨鐵片的目的是除去表面的氧化物．
（2）步驟①的作用是作對比實驗．
（3）由上述實驗?zāi)埽ㄌ睢澳堋被颉安荒堋保┑贸鲨F與濃硫酸發(fā)生了化學反應(yīng)的結(jié)論．
【深入探究】改變上述實驗中的步驟②也能得到相同的實驗結(jié)論．請設(shè)計不同的實驗方案，并將你的實驗方案填入下表：（如果你的答案正確，你將得到4分獎勵，但本卷滿分不超過60分）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
另取一打磨過的鐵絲先放入濃硫酸中，一段時間后將鐵絲取出，用水沖洗干凈后，放入硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象．	無明顯現(xiàn)象

Answer 1

分析 （1）鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；
（2）根據(jù)反應(yīng)類型進行判斷；
【設(shè)計實驗】①根據(jù)打磨鐵片的目的是除去表面的氧化物；
②根據(jù)步驟①的作用是作對比實驗解答；
③根據(jù)實驗現(xiàn)象進行分析解答；
【深入探究】根據(jù)實驗?zāi)康纳婕皩嶒灒?/p>

解答 解：
（1）鐵跟稀硫酸反應(yīng)的化學方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（2）鐵能與硫酸銅溶液反應(yīng)，生成硫酸亞鐵和銅，符合一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，該反應(yīng)的類型是置換反應(yīng)；
【設(shè)計實驗】
①將一打磨過的鐵片放入稀硫酸中，鐵跟稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，鐵片表面有氣泡產(chǎn)生，得到淺綠色溶液；
②另取一打磨過的鐵絲先放入濃硫酸中，一段時間后將鐵絲取出，用水沖洗干凈后，放入稀硫酸中，觀察現(xiàn)象．鐵絲在稀硫酸中剛開始沒有明顯現(xiàn)象，過一段時間鐵絲表面有氣泡產(chǎn)生．
【解釋與結(jié)論】（1）打磨鐵片的目的是除去表面的氧化物；
（2）由設(shè)計實驗可知：步驟①的作用是作對比實驗；
（3）由上述實驗，取一打磨過的鐵絲先放入濃硫酸中，一段時間后將鐵絲取出，用水沖洗干凈后，放入稀硫酸中，鐵絲在稀硫酸中剛開始沒有明顯現(xiàn)象，過一段時間鐵絲表面有氣泡產(chǎn)生．說明能得出鐵與濃硫酸發(fā)生了化學反應(yīng)的結(jié)論．
【深入探究】
另取一打磨過的鐵絲先放入濃硫酸中，一段時間后將鐵絲取出，用水沖洗干凈后，放入硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象．如果無明顯現(xiàn)象，說明鐵與濃硫酸發(fā)生了化學反應(yīng)．
答案：
【收集證據(jù)】（1）Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（2）置換反應(yīng)；
【設(shè)計實驗】

鐵片表面有氣泡產(chǎn)生，得到淺綠色溶液

【解釋與結(jié)論】（1）除去表面的氧化物；（2）作對比實驗；（3）能；
【深入探究】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
另取一打磨過的鐵絲先放入濃硫酸中，一段時間后將鐵絲取出，用水沖洗干凈后，放入硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象．	無明顯現(xiàn)象

點評 該題屬于實驗方案的探究題，主要是采用對比實驗的方法對實驗中的問題進行探討，掌握設(shè)計實驗的目的及方法是解題的關(guān)鍵所在．