Question

【题目】化学规律建立在实验基础之上，质量守恒定律可以用许多化学实验加以验证。

（1）小东同学按照课本上的实验进行验证（如图所示）。一段时间后，可以观察到铁钉表面出现_____，其反应的化学反应方程式为__，反应前后天平读数不变，但溶液颜色变化不明显。

（2）小东想既能验证质量守恒定律，又能更快地观察到溶液颜色的变化，提出了以下设想：

（提出设想）设想一：增大硫酸铜溶液的浓度

设想二：用更活泼的金属锌代替铁钉

（实验验证）小东将以上实验进行了如下改进：

	实验内容	实验现象
实验1	烧杯中换成饱和硫酸铜溶液	①几小时后溶液颜色几乎不变 ②天平读数不变 ③铁钉表面有变化
实验2	铁钉换成锌粒	①溶液颜色明显变浅 ②天平读数减小 ③锌粒表面有变化

（实验分析）（3）从以上现象分析，两个设想都不合适，其中按设想_____（填“一”或“二”）进行的实验能够验证质量守恒定律。

（4）实验1中溶液颜色几乎不变的原因可能是_____（填序号）。

A 铁与饱和硫酸铜溶液不反应

B 铁表面形成了一层氧化膜，阻止了反应的进一步进行

C 生成的铜快速沉积在铁表面，阻止了反应的进一步进行

D 水也参与了该反应，但饱和硫酸铜溶液中水太少

（5）实验2虽然很快观察到溶液颜色变化，但出现了反应后总质量减小的情况，老师提醒小东，硫酸铜溶液呈酸性，所以总质量减小的原因可能是____。

（6）小东通过反复实验和探究得出：向实验1的饱和硫酸铜溶液中加入等体积的水，将实验2中的烧杯换成如图所示装置，均能达到实验目的，但该装置中缺少一种物品，请你在装置图中画出____。

Answer 1

【答案】红色的固体 二 C 锌和酸反应放出氢气

【解析】

铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，锌和酸反应生成盐和氢气。

（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故一段时间后，可以观察到铁钉表面出现红色的固体，其反应的化学反应方程式为，反应前后天平读数不变，但溶液颜色变化不明显。

[实验分析]

（3）质量守恒定律是化学反应前后反应物的总质量等于生成物的总质量，锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，硫酸铜溶液显蓝色，铁钉换成锌粒，溶液颜色明显变浅，天平读数减小，锌粒表面有变化，说明发生了化学反应，可以验证质量守恒定律，故按设想二进行的实验能够验证质量守恒定律。

（4）A、铁与饱和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，故A不正确；

B、生成的铜快速沉积在铁表面，阻止了反应的进一步进行，而不是铁表面形成了一层氧化膜为氧化铁，阻止了反应的进一步进行，故B错误；

C、生成的铜快速沉积在铁表面，阻止了反应的进一步进行，故C正确；

D、铁和水不反应，则水不参与反应，故D不正确。故选BC。

（5）硫酸铜溶液呈酸性，锌和酸反应生成盐和氢气，所以总质量减小的原因可能是锌和酸反应放出氢气。

（6）硫酸铜溶液呈酸性，锌和酸反应生成盐和氢气，验证质量守恒定律，生成气体，需要在密闭容器中进行，应该用弹簧夹夹住导管，故图为。