Question

8．青銅是銅錫合金，某學(xué)習(xí)小組為研究其中錫（Sn，銀白色金屬）和銅的活動(dòng)性順序，進(jìn)行了如下的探究
探究一：金屬錫和銅的活動(dòng)性順序

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
將金屬錫加入盛有硫酸銅溶液的試管中	在錫表面會(huì)有紅色的物質(zhì)生成	錫比銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)

若在生成物中錫元素為+2價(jià)，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Sn+CuSO₄=SnSO₄+Cu．
實(shí)驗(yàn)過程中，小組同學(xué)還發(fā)現(xiàn)試管中有無色氣體產(chǎn)生，于是繼續(xù)探究．
探究二：無色氣體的成分
【猜想假設(shè)】A、氫氣 B、氧氣 C、二氧化硫 D、二氧化碳 E、一氧化碳
【分析推理】小明認(rèn)為無色氣體不可能是二氧化碳或一氧化碳，理由是反應(yīng)物中不含碳元素，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變．
【查閱資料】二氧化硫能溶于水，且水溶液呈酸性
【設(shè)計(jì)方案】（1）依據(jù)資料，小紅設(shè)計(jì)如表實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
將收集到到氣體通入紫色石蕊試液中	紫色石蕊溶液不變色	無色氣體不是二氧化硫

（2）為確定氣體成分，小組同學(xué)將氣體通入如圖所示裝置，裝置中表面含氧化銅的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色
【得出結(jié)論】錫與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是氫氣．
【思維拓展】
（1）由上述實(shí)驗(yàn)可以推出，硫酸銅溶液中可能含有酸．
（2）影響氣體生成的快慢的因素有哪些、列出其中一種因素，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．在常溫下，取兩份大小、形狀、純度相同的錫片，分別加入相同體積但不同的濃度的硫酸銅溶液來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后測(cè)量收集相同體積的氣體所需的時(shí)間，從而得出結(jié)論．

Answer 1

分析 探究活動(dòng)一、將金屬錫加入到盛有硫酸銅溶液的試管中，由實(shí)驗(yàn)結(jié)論中“錫比銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)”可知錫可把銅從硫酸銅溶液中置換出來去分析；
【分析推理】
  根據(jù)質(zhì)量守恒定律：化學(xué)反應(yīng)前后 元素種類不變?nèi)シ治觯?br />【設(shè)計(jì)方案】
  二氧化硫能溶于水，且水溶液呈酸性；
【得出結(jié)論】從氫氣的還原性去分析；
【思維拓展】（1）因?yàn)榧尤虢饘勹F有氫氣生成，所以溶液中可能含有酸；

解答 解：探究活動(dòng)一、將金屬錫加入到盛有硫酸銅溶液的試管中，由實(shí)驗(yàn)結(jié)論中“錫比銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)”可知錫可把銅從硫酸銅溶液中置換出來，由于有銅生成，所以會(huì)有紅色的物質(zhì)出現(xiàn)；
其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Sn+CuSO₄=SnSO₄+Cu；
故答案為：在錫表面會(huì)有紅色的物質(zhì)生成；Sn+CuSO₄=SnSO₄+Cu；
【分析推理】
  由于反應(yīng)物中不含碳元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律：化學(xué)反應(yīng)前后 元素種類不變；可知不可能是二氧化碳或一氧化碳；故答案為：反應(yīng)物中不含碳元素，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變；
【設(shè)計(jì)方案】由題意可知：二氧化硫能溶于水，且水溶液應(yīng)該呈酸性能使紫色石蕊溶液變紅；
實(shí)驗(yàn)方案：將收集到到氣體通入紫色石蕊試液中；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紫色石蕊溶液不變色；
【得出結(jié)論】將氣體通入如圖所示裝置，裝置中表面含氧化銅的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色，證明氧化銅被還原，氫氣具有還原性，氧氣不具還原性，所以產(chǎn)生的氣體是氫氣；
故答案為：氫氣；
【思維拓展】（1）因?yàn)橛袣錃馍�成，錫與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，所以由上述實(shí)驗(yàn)可以推出，硫酸銅溶液中可能含有酸；故填：酸；
（2）硫酸銅溶液的濃度不同，氣體生成的快慢可能不同；
在常溫下，取兩份大小、形狀、純度相同的錫片，分別加入相同體積但不同的濃度的硫酸銅溶液來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后測(cè)量收集相同體積的氣體所需的時(shí)間，從而得出結(jié)論．故填：在常溫下，取兩份大小、形狀、純度相同的錫片，分別加入相同體積但不同的濃度的硫酸銅溶液來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后測(cè)量收集相同體積的氣體所需的時(shí)間，從而得出結(jié)論．

點(diǎn)評(píng) 要會(huì)利用金屬活動(dòng)順序表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，去驗(yàn)證金屬的還原性強(qiáng)弱．前邊的金屬會(huì)把后邊的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來．