如图所示,小明和小红在做金属活动性顺序的探究实验,他们将铁钉加入到硫酸铜溶液中,观察到铁钉表面有气泡产生,一段时间后,在铁钉表面附着了红色的固体.
[提出问题]产生气体是什么物质?
[作出猜想]猜想一:二氧化硫
猜想二:氢气
猜想三:氧气
做出猜想的依据是:化学反应前后元素种类不变,因为 ,所以做出这样的猜想.
[进行实验]
(1)小红提出,闻一闻产生的气体,方法是 ,根据 她判断该气体不是二氧化硫.
(2)他们又做了实验: ,从而证明了该气体不是氧气.
从而判断该气体是氢气.
经过和老师咨询得知,一般配制硫酸铜溶液时都要加入适量相应的酸以保持溶液的
稳定存在.实验中产生氢气的化学方程式是 .
[得出结论]
从这个实验得到的结论是 .
[反思与改进]
小明提出,实验中溶液变色的现象不明显,他们决定从铁钉入手进行改进,小明同学提出可以增加铁钉的用量,还可以 .
【分析】[作出猜想]根据质量守恒定律分析解答;
[进行实验]
(1)根据闻气体的方法及二氧化硫具有刺激性气味解答;
(2)根据氧气支持燃烧的性质解答;根据铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气解答;
[得出结论]根据金属活动性的反应规律可进行判断,排在氢前面的金属可以置换出酸中的氢,根据与酸反应的剧烈程度也可以判断金属活动性强弱,活动性强的金属可以把比它活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来.
[反思与改进]根据增大化学反应速率的因素解答.
【解答】解:
[作出猜想]根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,因为反应物中含有氢、氧、硫三种元素,所以做出这样的猜想.
[进行实验]
(1)小红提出,闻一闻产生的气体,方法是用手轻轻煽动,使少量气体进入鼻孔,根据无刺激性气味她判断该气体不是二氧化硫.
(2)用带火星的木条放在试管口,木条不复燃,从而证明了该气体不是氧气.从而判断该气体是氢气.
铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,产生氢气的化学方程式是Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
[得出结论]
将铁钉加入到硫酸铜溶液中,观察到铁钉表面有气泡产生,一段时间后,在铁钉表面附着了红色的固体.说明铁的活动性大于氢,也大于铜;
[反思与改进]
实验中溶液变色的现象不明显,他们决定从铁钉入手进行改进,小明同学提出可以增加铁钉的用量,还可以把铁钉换成细铁丝或铁粉,可以增大与酸的接触面积,反应速率加快.
答案:
[作出猜想]反应物中含有氢、氧、硫三种元素;
[进行实验]
(1)用手轻轻煽动,使少量气体进入鼻孔; 无刺激性气味;
(2)用带火星的木条放在试管口,木条不复燃; Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
[得出结论]铁的活动性大于氢,也大于铜;
[反思与改进]把铁钉换成细铁丝或铁粉.
【点评】根据金属与酸反应看反应速率,或金属与盐溶液反应看结果的方法,比较金属的活动性.熟记金属活动性顺序,能准确判断哪些物质间能反应,反应的现象是什么等是解决这类问题的关键.