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    4．某化学小组想探究铁与浓硫酸能否反应产生气体，进行了如下实验：
    【实验】甲同学在烧瓶中加入足量的铁丝与浓H2SO4溶液，开始无明显变化，对反应物加热，有气泡产生可收集到无色气体．
    【查阅资料】①铁与浓硫酸在常温下会发生钝化，看不到明显现象，加热情况下会反应，产生有刺激性气味的二氧化硫气体；
    ②二氧化硫气体能使品红溶液褪色，能被氢氧化钠溶液吸收．
    【提出假设】甲同学认为收集到的就是二氧化硫气体，乙同学认为还有氢气，你认为乙同学预测有氢气的理由是：随着反应的进行，浓硫酸会变稀，Fe会与稀硫酸反应产生氢气．
    气体的组成可能有以下几种情况：
    假设一：无色气体是SO2；
    假设二：无色气体是H2；
    假设三：无色气体是SO2 与H2 的混合气体．
    【实验验证】请你设计实验验证上述假设三，完成下表中内容．小组同学在实验室找到可能在实验探究过程中能用到的试剂有：品红溶液、NaOH溶液、火柴、CuO粉末、无水硫酸铜，仪器任选．
    实验方案与步骤实验现象和结论
    1．将少量气体通入盛有少量品红溶液的试管内；若品红溶液褪色，则无色气体中有SO2．
    2．将气体通过装有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶后，用小试管收集气体，并在酒精灯上点燃若收集到气体可以燃烧，则无色气体中有H2．
    结合以上实验可知假设三成立．

    分析 【提出假设】开始是铁与热的浓硫酸反应，随着反应的进行，硫酸变为稀硫酸，由于在金属活动性顺序表中，铁元素位于氢元素的前边，因此可以把酸中的氢置换出来，所以Fe会与稀硫酸反应产生氢气．根据反应过程中硫酸浓度大变化，则气体的组成可能有以下几种情况：假设一：无色气体是SO2；假设二：无色气体是H2；假设三：无色气体是SO2 与H2 的混合气体；
    【实验验证】1．将少量气体通入盛有少量品红溶液的试管内；若品红溶液褪色，证明含有SO2气体；
    2．然后将气体通过装有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶后，除去其中含有的SO2，发生反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，用小试管收集剩余气体，并在酒精灯上点燃．若观察到气体可以燃烧，火焰为淡蓝色，就证明含有H2，该气体为SO2 与H2 的混合气体．

    解答 解：【提出假设】随着反应进行，浓硫酸会变稀，铁丝与稀硫酸能反应生成氢气．所以收集到的气体可能为：SO2、H2或SO2 与H2 的混合气体，乙同学预测有氢气的理由是：随着反应进行，浓硫酸变稀，铁丝与稀硫酸能反应生成氢气，根据反应过程中硫酸浓度大变化，则气体的组成可能有以下几种情况：假设一：无色气体是SO2；假设二：无色气体是H2；假设三：无色气体是SO2 与H2 的混合气体；
    故答案为：随着反应进行，浓硫酸变稀，铁丝与稀硫酸能反应生成氢气；无色气体是H2；
    【实验验证】1．二氧化硫气体能使品红溶液褪色，所以将少量气体通入盛有少量品红溶液的试管内，品红溶液褪色，说明无色气体中有SO2．
    2．要验证氢气的存在，要先除去二氧化硫气体，然后将剩余的气体点燃，如果气体能燃烧，则无色气体中有H2．将气体通过装有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶后，除去其中含有的SO2，发生反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，用小试管收集剩余气体，并在酒精灯上点燃．若观察到气体可以燃烧，火焰为淡蓝色，就证明含有H2，该气体为SO2 与H2 的混合气体
    故答案为：

    实验方案与步骤预期实验现象和结论
    品红溶液褪色
    将气体通过装有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶后，用小试管收集气体，并在酒精灯上点燃．收集到气体可以燃烧

    点评 本题是一道综合性试题，既考查了学生对知识的整合能力同时又考查了学生进行实验探究的能力，题目难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中化学 来源： 题型：计算题

    14．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
    （1）写出该反应的化学方程式X+Y?2Z．
    （2）计算反应开始到10s，用Z表示的反应速率是0.079mol/（L•s）．
    （3）反应开始到10s时，Y的转化率为79%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列关于化学反应速率的说法正确的是（　　）
    A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显
    B．化学反应速率为“0.8mol/（L•min）”表示的意思是：时间为1s时，某物质的浓度为0.8mol/L
    C．化学反应达到平衡状态，反应停止
    D．化学反应速率是定量描述化学反应快慢的物理量

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．已知N2（g）+3H2（g）$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH3（g）△H=-92.22kJ•mol-1．下列对该反应的说法正确的是．
    A．可利用该反应进行人工固氮
    B．将3mol N2（g）和3mol H2（g）混合，在高温、高压和催化条件下充分反应，放出热量92.22kJ
    C．因为反应需要加热，所以反应放出热量
    D．其他条件相同时，采用更高效的正催化剂，既能提高反应速率，又能增大反应放热量

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列推断正确的是（　　）
    A．由H+（aq）+OH- （aq）=H2O（l）△H=-57.3 kJ•mol-1：可知含1 mol氢氧化钡的溶液与含0.5 mol硫酸的稀溶液混合，放出热量大于57.3 kJ
    B．由H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ•mol-1可知是放热反应；
    C．由SO2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）?SO3（g）△H=-98.3 kJ•mol-1可知，在密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应后，放出热量为196.6 kJ
    D．氢气的燃烧热（△H）为-285.5kJ/mo1，则水电解的热化学方程式为：2H2O（1）=2H2（g）+O2（g）△H=+285.5KJ/mo1

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的印刷电路板铜箔．某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用图1流程：

    （1）写出流程①中回收金属铜时发生反应的离子方程式Fe+Cu2+=Fe2++Cu．请根据上述反应设计一个原电池，在方框2中画出简易装置图（标出相应电极名称、电极材料、电解质溶液）．
    （2）写出图流程③相关反应的化学方程式：2FeCl2+Cl2=2FeCl3．
    （3）如图为3相互串联的甲、乙两个电解池（电极都是惰性电请回答：
    ①写出两电解池中的电解反应方程式：
    甲2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4．乙2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NaOH
    ②若甲槽阴极增重12.8g，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为4.48L．
    ③若乙槽剩余液体为400mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为1mol/L．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．下列说法或表示方法正确的是（　　）
    A．若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
    B．由“C（石墨）═C（金刚石）△H=1.9  kJ•mol”可知，金刚石比石墨稳定
    C．在101 kPa时，2 g H2 完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-285.8 kJ/mol
    D．在稀溶液中：H++OH-═H2O△H=-57.3 kJ•mol，若将含1 mol H2SO4与含2 mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于114.6 kJ

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    13．已知乙醇在加热的条件下可与HBr反应得到溴乙烷（CH3CH2Br），二者某些物理性质如表所示：
    溶解性沸点密度（g/mL）
    乙醇与水互溶78.50.8
    溴乙烷难溶于水38.41.4

    某研究性学习小组的同学将乙醇、80%的硫酸、NaBr固体按一定比例混合后（总体积约为140mL）置于图1的反应容器B中后进行加热（两个装置中的加热、固定装置及沸石均省略）．
    （1）①仪器A的名称是直形冷凝管
    （2）两个水槽中的液体均是冰水，使用冰水的目的是降温，减少溴乙烷的挥发．
    （3）HBr与乙醇反应生成目标产物的化学方程式HBr+CH3CH2OH$\stackrel{△}{→}$CH3CH2Br+H2O．
    （4）图1中收集到的产品中含有一定量的杂质Br2，为除去该杂质，可先向混合液中加入适量的（从下面所给试剂中选取，填选项字母）b，然后再进行分液操作即可．
    a．四氯化碳　　　　　b．碳酸钠溶液　　　　 c．无水CaCl2　　　　　 d．浓硫酸
    （5）经过（4）处理后的目标产物中还含有少量的水等杂质，可通过向产品中加入一定量的c（从上面的a--d中选取，填选项字母），充分作用后，过滤，将滤液使用图2中的装置进行提纯，冷却水应从a口（填a或b）进入．
    （6）若试验中使用的无水乙醇的体积是46mL，蒸馏后得到纯溴乙烷的体积是50mL，则溴乙烷的产率为80%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为：Fe+NiO2+2H2O$?_{充电}^{放电}$  Fe（OH）2+Ni（OH）2，下列说法中正确的是（　　）
    A．充电时，阳极附近 pH 值减小
    B．充电时，阴极反应是：Ni（OH）2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O
    C．放电时，负极上发生反应的物质是Fe（OH）2
    D．放电时，正极反应是：NiO2+2e-+2H+=Ni（OH）2

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