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或O2或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，能使澄清的石灰水變渾濁，生成CaSO3。

（方案設(shè)計）依據(jù)上述猜想，實(shí)驗(yàn)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(yàn)方法是______。

（2）乙同學(xué)認(rèn)為是SO2，則需要將放出的氣體通入澄清石灰水中，看到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)合作設(shè)計了如下組合實(shí)驗(yàn)，排除和驗(yàn)證猜想的氣體。

若拆去B裝置，直接連接A和C裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可能導(dǎo)致______的后果發(fā)生。

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

實(shí)驗(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。

結(jié)論：鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時，產(chǎn)生的氣體是______（寫化學(xué)式）。

（思維拓展）由上述實(shí)驗(yàn)可推出，硫酸銅溶液可能含有______。

Answer 1

【答案】質(zhì)量守恒定律 把帶火星的木條伸入氣體中 Ca（OH）2+SO2=CaSO3↓+H2O 玻璃管炸裂 排出裝置中的空氣，以防止加熱時發(fā)生爆炸 H2 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，故放出的氣體可能是SO2或O2或H2。

方案設(shè)計：

（1）O2的檢驗(yàn)方法是：把帶火星的木條伸入氣體中，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明氣體是氧氣，反之則不是。

（2）SO2與Ca（OH）2反應(yīng)生成亞硫酸鈣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）2+SO2=CaSO3↓+H2O。

（3）若拆去B裝置，直接連接A和C裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可能導(dǎo)致水蒸氣進(jìn)入玻璃管中，玻璃管由于受熱不均而炸裂。

實(shí)驗(yàn)探究：

實(shí)驗(yàn)開始時，先將收集到的氣體從a處通入一段時間后，再點(diǎn)燃C處酒精燈，以排出裝置中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸；

實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)A裝置中溶液不變渾濁，說明氣體不是二氧化硫，C裝置中表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色，是因?yàn)榧訜釛l件下氧化銅和氫氣反應(yīng)生成銅和水，說明氣體是氫氣。

結(jié)論：鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時，產(chǎn)生的氣體是H2。

思維拓展：

由上述實(shí)驗(yàn)可推出，硫酸銅溶液可能含有硫酸。