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)在老師的指導(dǎo)下合作設(shè)計(jì)了如下組合實(shí)驗(yàn)方案（濃H2SO4用于干燥氣體），排除和驗(yàn)證猜想的氣體。

（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；

C裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______。

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 用帶火星的木條檢驗(yàn)，觀察木條是否復(fù)燃 Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O 排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)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(jù)質(zhì)量守恒定律，則五種元素形成的氣體有SO2、O2、H2，故填質(zhì)量守恒定律。

[方案設(shè)計(jì)]（1）檢驗(yàn)氧氣的方法是用帶火星的木條檢驗(yàn)，觀察木條是否復(fù)燃，故填用帶火星的木條檢驗(yàn)，觀察木條是否復(fù)燃。

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

[實(shí)驗(yàn)探究]先通氣體后加熱的作用是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止可能存在的氫氣與空氣混合加熱時(shí)發(fā)生爆炸，故填排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸；

表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色是氫氣與氧化銅在高溫的條件下反應(yīng)生成銅和水，故反應(yīng)的化學(xué)方程式寫為：H2+CuOCu+H2O；

由以上可知，鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是氫氣，故填H2。

[思維拓展]鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)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。