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8.青铜是铜锡合金,某学习小组为研究其中锡(Sn,银白色金属)和铜的活动性顺序,进行了如下的探究
探究一:金属锡和铜的活动性顺序
实验方案实验现象实验结论
将金属锡加入盛有硫酸铜溶液的试管中在锡表面会有红色的物质生成锡比铜的金属活动性强
若在生成物中锡元素为+2价,则该反应的化学方程式为Sn+CuSO4=SnSO4+Cu.
实验过程中,小组同学还发现试管中有无色气体产生,于是继续探究.
探究二:无色气体的成分
【猜想假设】A、氢气 B、氧气 C、二氧化硫 D、二氧化碳 E、一氧化碳
【分析推理】小明认为无色气体不可能是二氧化碳或一氧化碳,理由是反应物中不含碳元素,化学反应前后元素种类不变.
【查阅资料】二氧化硫能溶于水,且水溶液呈酸性
【设计方案】(1)依据资料,小红设计如表实验
实验方案实验现象实验结论
将收集到到气体通入紫色石蕊试液中紫色石蕊溶液不变色无色气体不是二氧化硫
(2)为确定气体成分,小组同学将气体通入如图所示装置,装置中表面含氧化铜的铜网由黑色变为光亮的红色
【得出结论】锡与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是氢气.
【思维拓展】
(1)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有酸.
(2)影响气体生成的快慢的因素有哪些、列出其中一种因素,并设计实验验证.在常温下,取两份大小、形状、纯度相同的锡片,分别加入相同体积但不同的浓度的硫酸铜溶液来进行实验,然后测量收集相同体积的气体所需的时间,从而得出结论.

分析 探究活动一、将金属锡加入到盛有硫酸铜溶液的试管中,由实验结论中“锡比铜的金属活动性强”可知锡可把铜从硫酸铜溶液中置换出来去分析;
【分析推理】
  根据质量守恒定律:化学反应前后 元素种类不变去分析;
【设计方案】
  二氧化硫能溶于水,且水溶液呈酸性;
【得出结论】从氢气的还原性去分析;
【思维拓展】(1)因为加入金属铁有氢气生成,所以溶液中可能含有酸;

解答 解:探究活动一、将金属锡加入到盛有硫酸铜溶液的试管中,由实验结论中“锡比铜的金属活动性强”可知锡可把铜从硫酸铜溶液中置换出来,由于有铜生成,所以会有红色的物质出现;
其反应的化学方程式为:Sn+CuSO4=SnSO4+Cu;
故答案为:在锡表面会有红色的物质生成;Sn+CuSO4=SnSO4+Cu;
【分析推理】
  由于反应物中不含碳元素,根据质量守恒定律:化学反应前后 元素种类不变;可知不可能是二氧化碳或一氧化碳;故答案为:反应物中不含碳元素,化学反应前后元素种类不变;
【设计方案】由题意可知:二氧化硫能溶于水,且水溶液应该呈酸性能使紫色石蕊溶液变红;
实验方案:将收集到到气体通入紫色石蕊试液中;实验现象:紫色石蕊溶液不变色;
【得出结论】将气体通入如图所示装置,装置中表面含氧化铜的铜网由黑色变为光亮的红色,证明氧化铜被还原,氢气具有还原性,氧气不具还原性,所以产生的气体是氢气;
故答案为:氢气;
【思维拓展】(1)因为有氢气生成,锡与酸反应产生氢气,所以由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有酸;故填:酸;
(2)硫酸铜溶液的浓度不同,气体生成的快慢可能不同;
在常温下,取两份大小、形状、纯度相同的锡片,分别加入相同体积但不同的浓度的硫酸铜溶液来进行实验,然后测量收集相同体积的气体所需的时间,从而得出结论.故填:在常温下,取两份大小、形状、纯度相同的锡片,分别加入相同体积但不同的浓度的硫酸铜溶液来进行实验,然后测量收集相同体积的气体所需的时间,从而得出结论.

点评 要会利用金属活动顺序表设计实验,去验证金属的还原性强弱.前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来.

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