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反應的化學方程式________________________________。

(3)實驗小組同學合作設計了如下組合實驗方案，排除和驗證猜想的氣體。

若拆去B裝置，直接連接A和C裝置進行實驗，可能導致____________后果發生。

（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；

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 用帶火星的木條試驗，看木條是否復燃 SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O C中玻璃管破裂 排出裝置中的空氣，防止發生爆炸 H2 酸性物質

【解析】

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

[方案設計]

（1）氧氣具有助燃性，可用帶火星的木條檢驗氧氣，木條復燃，說明的氧氣。

（2）二氧化硫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。反應的化學方程式為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裝置進行實驗，水蒸氣進入C中，可造成試管遇到水因受熱不均而炸裂。

[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處酒精燈是為了將裝置內的空氣排出，防止發生爆炸。

結論：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的銅網由黑色變為光亮的紅色說明氣體有還原性，則產生的氣體為氫氣，故鐵粉與硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是H2。

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