Question

【題目】某化學實驗小組同學將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發現生成紅色固體物質的同時有較多的氣泡放出。生成的是什么氣體呢？同學們決定進行探究。探究前老師提示，該反應生成的氣體只有一種。

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

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

（方案設計）依據上述猜想，實驗小組同學分別設計了如下方案：

（1）甲同學認為是O2，則檢驗方法是______。

（2）乙同學認為是SO2，則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反應的化學方程式______。

（3）實驗小組同學在老師的指導下合作設計了如下組合實驗方案（濃H2SO4用于干燥氣體），排除和驗證猜想的氣體。

（實驗探究）實驗開始時，先將收集到的氣體從a通入一段時間后，再點燃C處酒精燈；這樣操作的目的是______。

實驗過程中發現A裝置中溶液不變渾濁，C裝置中表面含CuO的銅網由黑色變為光亮的紅色；

C裝置中發生反應的化學方程式______。

結論：鐵粉與硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是______。

（思維拓展）由上述實驗可以推出，硫酸銅溶液中可能含有______。

Answer 1

【答案】質量守恒定律 用帶火星的木條檢驗，觀察木條是否復燃 Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O 排盡裝置內的空氣，防止加熱時發生爆炸 H2+CuOCu+H2O H2 硫酸

【解析】

[提出猜想]鐵與硫酸銅溶液中含有鐵、銅、硫、氧、氫五種元素，根據質量守恒定律，則五種元素形成的氣體有SO2、O2、H2，故填質量守恒定律。

[方案設計]（1）檢驗氧氣的方法是用帶火星的木條檢驗，觀察木條是否復燃，故填用帶火星的木條檢驗，觀察木條是否復燃。

（2）二氧化硫與氫氧化鈣反應生成亞硫酸鈣沉淀和水，故反應的化學方程式寫為：Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O。

[實驗探究]先通氣體后加熱的作用是排盡裝置內的空氣，防止可能存在的氫氣與空氣混合加熱時發生爆炸，故填排盡裝置內的空氣，防止加熱時發生爆炸；

表面含CuO的銅網由黑色變為光亮的紅色是氫氣與氧化銅在高溫的條件下反應生成銅和水，故反應的化學方程式寫為：H2+CuOCu+H2O；

由以上可知，鐵粉與硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是氫氣，故填H2。

[思維拓展]鐵粉與硫酸銅溶液反應時，產生的氣體為氫氣，說明原來的硫酸銅溶液中含有硫酸，故填硫酸。