Question

【題目】某化學(xué)實驗小組同學(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 時有較多的氣泡放出。生成的是什么氣體呢？同學(xué)們決定進行探究。探究前老師提示，該反應(yīng)生成的氣體只有一種。

（提出猜想） 生成的氣體可能是：①SO2 ②O2 ③H2。

（查閱資料） ①SO2 與二氧化碳化學(xué)性質(zhì)相似，如它也能使澄清石灰水變渾濁。

②濃硫酸具有強烈的吸水性，可做氣體的干燥劑。

③H2 與 CO 均可以還原金屬氧化物。

（方案設(shè)計）甲同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案，驗證猜想的氣體。

（1）甲同學(xué)認為：若觀察到澄清石灰水變成白色渾濁，則氣體為_______。若觀察 到紅色的銅絲網(wǎng)變成黑色，則氣體為_______。

（實驗探究）

①實驗開始時，應(yīng)先將收集到的氣體從 a 處通入一段時間后，再點燃C處酒精燈。 這樣操作的目的是_______。

②實驗過程中發(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，試管壁上有水滴生成；

（實驗結(jié)論）①鐵粉與該硫酸銅溶液反應(yīng)時，產(chǎn)生的氣體是_______。

②鐵放入該硫酸銅溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______。

（實驗反思） 乙同學(xué)認為甲同學(xué)的實驗方案操作復(fù)雜，他只需一盒火柴即可確定該氣體成分。他實驗方案是：收集一瓶氣體，把燃著的火柴伸入到瓶中，火柴熄滅的是SO2，若火柴燃得更 旺的是 O2，若氣體能燃燒證明是 H2。

Answer 1

【答案】二氧化硫 氫氣 排出裝置中的空氣，以免發(fā)生爆炸 氫氣 ，

【解析】

（1）【方案設(shè)計】甲同學(xué)認為：SO2 與二氧化碳化學(xué)性質(zhì)相似，如它也能使澄清石灰水變渾濁，；氫氣能夠還原氧化銅。

（2）【實驗探究】

①可燃性氣體氫氣和空氣形成混合氣體加熱可能發(fā)生爆炸，實驗開始時，應(yīng)先將收集到的氣體從a處通入一段時間后，排出裝置中的空氣，再點燃C處酒精燈。

②實驗過程中發(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，試管壁上有水滴生成，說明是氫氣還原氧化銅生成銅和水；

（3）【實驗結(jié)論】該硫酸銅溶液中混有硫酸，硫酸銅和鐵反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，硫酸和鐵反應(yīng)生成氫氣和硫酸亞鐵。

（1）【方案設(shè)計】甲同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案，驗證猜想的氣體。

甲同學(xué)認為：SO2 與二氧化碳化學(xué)性質(zhì)相似，如它也能使澄清石灰水變渾濁，若觀察到澄清石灰水變成白色渾濁，則氣體為二氧化硫；氫氣能夠還原氧化銅，若觀察到紅色的銅絲網(wǎng)變成黑色，則氣體為氫氣。

（2）【實驗探究】

①可燃性氣體氫氣和空氣形成混合氣體加熱可能發(fā)生爆炸，實驗開始時，應(yīng)先將收集到的氣體從 a 處通入一段時間后，再點燃C處酒精燈。 這樣操作的目的是排出裝置中的空氣，以免發(fā)生爆炸。

②實驗過程中發(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，試管壁上有水滴生成，說明是氫氣還原氧化銅生成銅和水；

（3）【實驗結(jié)論】該硫酸銅溶液中混有硫酸，硫酸銅和鐵反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，硫酸和鐵反應(yīng)生成氫氣和硫酸亞鐵。

①鐵粉與該硫酸銅溶液反應(yīng)時，產(chǎn)生的氣體是氫氣。

②鐵放入該硫酸銅溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。