Question

硫酸是常见的酸，也是常用的化工原料。由于浓度不同，浓硫酸与稀硫酸在性质上存在较大差异，如浓硫酸具有脱水性、吸水性和强腐蚀性等。某课外兴趣小组为了探究浓硫酸的某些特性做了如下一些实验。请结合有关实验，按要求回答下列问题：

（1）用玻璃棒蘸取少量浓硫酸在滤纸上写字，过后观察，字迹显黑色，这主要是由于浓硫酸具有________性，使纸中的纤维素炭化的缘故；在洗气瓶中盛放浓硫酸，除去氢气或氧气中的水分，是利用其________性。

（2）探究浓硫酸的吸水性。兴趣小组把98%的硫酸10 mL和63.3%的硫酸（用10 mL 98%的硫酸与10 mL水配成）约20 mL分别放入两个相同的大表面皿中，称量、观察、记录、分析。根据室温环境下实验的数据绘成的曲线如右图：

①稀释浓硫酸时，应将　　　　缓缓地注入盛有　　　　的烧杯中并不断搅拌；

②由右图曲线你能得到的实验结论有哪些？（写两点）　　　　　、　　　　　　　　。

（3）探究浓硫酸能否使铁钝化（钝化指在表面形成氧化膜保护层，使内层金属不再发生变化）。可选用的实验药品有：相同铁片若干、浓硫酸、稀硫酸、硫酸铜溶液等。实验仪器任选。

①兴趣小组已经完成下表实验Ⅰ和Ⅱ，请你帮他们将实验报告补充完整。

方案	实验假设	实验方案	实验现象与结论
Ⅰ	能发生钝化	取一铁片先插入浓硫酸中，一段时间后取出，再插入硫酸铜溶液中	无明显变化，假设成立
Ⅱ	能发生钝化	取两片相同的铁片，一片放入浓硫酸中，一段时间后取出，与另一片同时放入硫酸铜溶液中	________，假设成立

你认为方案Ⅱ与方案Ⅰ相比，方案Ⅱ的优点是__________________________________。

②请你选用提供的药品再设计一个实验，简述实验方案：_________________________。

③某同学将一铁片插入盛有98%的浓硫酸的试管中，无明显变化，再给试管加热一段时间后，发现溶液变色并有刺激性气味气体产生，此现象说明：______________________。

Answer 1

答案：(1)脱水　吸水

(2)①浓硫酸　水　②浓硫酸和一定浓度以上的稀硫酸都具有吸水性；浓硫酸吸水能力比稀硫酸强(吸水速度快、吸水量大)；开始两者吸水速度差异比较大，随着时间的推移吸水速度越来越接近，吸水能力越来越弱；硫酸浓度越稀吸水性越弱，到一定浓度后就失去吸水性

(3)①浸过浓硫酸的铁片表面无明显变化，另一铁片表面产生红色固体　采用了对比实验的方法，更科学

②取两片相同的铁片，一片放入浓硫酸中一段时间，取出，与另一片同时放入稀硫酸中(其他合理答案均可)

③加热条件下，氧化膜被破坏(被浓硫酸溶解)，铁继续与浓硫酸反应(或热的浓硫酸能与铁反应产生刺激性气味的气体；或热的浓硫酸不能使铁钝化；或铁的钝化随条件的改变而改变；或铁与浓硫酸的作用与温度有关)(其他合理答案均可)

解析：(1)浓硫酸具有脱水性，使纸中的纤维素炭化，从而使字迹显黑色；由于浓硫酸具有吸水性，可除去H₂、O₂中的水分。

(2)①稀释浓硫酸时，应把浓硫酸注入水中。②由图示可知：浓硫酸的吸水性比稀硫酸强；浓硫酸和一定浓度以上的稀硫酸都具有吸水性等。

(3)①浸过浓硫酸的铁片表面无明显变化，另一铁片表面产生红色固体；方案Ⅱ的优点是采用了对比实验的方法，更科学。

②把铁片放入浓硫酸、稀硫酸中观察现象。

③此现象说明铁与浓硫酸的作用与温度有关，铁的钝化随条件改变而改变等。