Question

【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時(shí)有較多的氣泡放出。生成的是什么氣體呢？同學(xué)們決定進(jìn)行探究。探究前老師提示，該反應(yīng)生成的氣體只有一種。

（提出猜想）放出的氣體可能是SO2、O2、H2，提出猜想的依據(jù)是____________________。

（查閱資料）SO2易溶于水，化學(xué)性質(zhì)與二氧化碳有相似之處，它能使澄清石灰水變渾濁，生成CaSO3。

（方案設(shè)計(jì)）依據(jù)上述猜想，實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下方案：

(1)甲同學(xué)認(rèn)為是O2，則檢驗(yàn)方法是_____________________________________。

(2)乙同學(xué)認(rèn)為是SO2，則只需將放出的氣體通入澄清石灰水中，看澄清石灰水是否變渾濁。寫出SO2與Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)合作設(shè)計(jì)了如下組合實(shí)驗(yàn)方案，排除和驗(yàn)證猜想的氣體。

若拆去B裝置，直接連接A和C裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可能導(dǎo)致____________后果發(fā)生。

（實(shí)驗(yàn)探究）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先將收集到的氣體從a通入一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃C處酒精燈；

這樣操作的目的是____________________________________。

實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)A裝置中溶液不變渾濁，C裝置中表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色；

結(jié)論：鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是_________________。

（思維拓展）由上述實(shí)驗(yàn)可以推出，硫酸銅溶液中可能含有____________。

Answer 1

【答案】質(zhì)量守恒定律 用帶火星的木條試驗(yàn)，看木條是否復(fù)燃 SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O C中玻璃管破裂 排出裝置中的空氣，防止發(fā)生爆炸 H2 酸性物質(zhì)

【解析】

[提出猜想]反應(yīng)前后元素種類不變，生成紅色固體物質(zhì)的同時(shí)有較多的氣泡放出，說明生成銅，含有硫元素，可能生成二氧化硫，鐵和酸反應(yīng)放出氫氣，故猜想的依據(jù)是質(zhì)量守恒定律。

[方案設(shè)計(jì)]

（1）氧氣具有助燃性，可用帶火星的木條檢驗(yàn)氧氣，木條復(fù)燃，說明的氧氣。

（2）二氧化硫化學(xué)性質(zhì)與二氧化碳有相似之處，它能使澄清石灰水變渾濁，生成CaSO3。反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O。

（3）B的作用除去氣體從A中帶出的水蒸氣，若拆去B裝置，直接連接A和C裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，水蒸氣進(jìn)入C中，可造成試管遇到水因受熱不均而炸裂。

[實(shí)驗(yàn)探究]實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先將收集到的氣體從a通入一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃C處酒精燈是為了將裝置內(nèi)的空氣排出，防止發(fā)生爆炸。

結(jié)論：A裝置中溶液不變渾濁說明氣體不是SO2，C裝置中表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色說明氣體有還原性，則產(chǎn)生的氣體為氫氣，故鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是H2。

[思維拓展]產(chǎn)生氫氣的可能原因是：硫酸銅溶液中含有酸性物質(zhì)，則鐵會與酸反應(yīng)生成氫氣。