Question

【題目】化學(xué)興趣小組同學(xué)將鋁絲插入硫酸銅溶液中時，發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時有較多的氣泡放出。生成了什么氣體？同學(xué)們決定進(jìn)行探究。

（提出猜想）放出的氣體可能是SO2、O2、H2的一種或幾種，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，它也能使澄清石灰水變渾濁，生成的是水和不溶于水的亞硫酸鈣（CaSO3）。

濃硫酸吸收水分，可作氣體的干燥劑。

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

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

經(jīng)檢驗，確認(rèn)不是O2。

（2）實(shí)驗小組同學(xué)合作設(shè)計了如下組合實(shí)驗方案，排除和驗證猜想的氣體。

（實(shí)驗探究）實(shí)驗開始時，先將收集到的氣體從a通入一段時間后，再點(diǎn)燃C處酒精燈：這樣操作的目的是________________。

實(shí)驗過程中發(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）鋁絲與硫酸銅溶液反應(yīng)時，產(chǎn)生的氣體是_________。該氣體與氧化銅的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。

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

Answer 1

【答案】質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變 將帶火星的木條伸入該氣體，木條不復(fù)燃 排盡裝置內(nèi)空氣防止發(fā)生爆炸 H2 CuO+H2Cu+H2O 稀硫酸

【解析】

提出猜想：

根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，鐵粉投入硫酸銅溶液中，反應(yīng)前含有S、O、H、Cu等元素，可能生成的氣體只能是SO2、O2、H2中的一種或幾種；
方案設(shè)計：

（1）氧氣具有助燃性，可以把帶火星的木條伸入試管中，若木條復(fù)燃則是氧氣；木條不復(fù)燃，不是氧氣；

（2）可燃性的氣體和空氣混合加熱時可能會發(fā)生爆炸，因此先將收集到的氣體從a通入一段時間后，再點(diǎn)燃C處酒精燈的目的是排出裝置內(nèi)的空氣，以防加熱時爆炸；

實(shí)驗結(jié)論：

A裝置中溶液不變渾濁，說明沒有二氧化硫，H2可以使CuO還原成紅色的Cu，故產(chǎn)生的氣體為氫氣；化學(xué)方程式為：CuO+H2Cu+H2O；

思維拓展：因為有氫氣生成，鋁應(yīng)該與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，故硫酸銅溶液中可能含有稀硫酸。