Question

17．某化學實驗小組同學將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發(fā)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，提出猜想的依據是質量守恒定律．
【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，則檢驗方法是用帶火星的木條檢驗，看木條是否復燃．
（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SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O．
（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．

【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；
這樣操作的目的是排出裝置內的空氣，以防加熱時爆炸．
實驗過程中發(fā)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?yōu)楣饬恋募t色；
結論：鐵粉與硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是氫氣．
【思維拓展】由上述實驗可以推出，硫酸銅溶液中可能含有酸．

Answer 1

分析 提出猜想：進行猜想要考慮到反應前后元素種類不變；
（1）根據質量守恒定律考慮；
（2）根據題中信息結合化學方程式的寫法考慮；
（3）實驗探究：點燃可燃性氣體和空氣的混合物容易發(fā)生爆炸；
結論：根據實驗現象分析實驗結論；
思維拓展：因為加入金屬鐵有氫氣生成，所以溶液中可能含有酸．

解答 解：鐵粉投入硫酸銅溶液中，反應前含有S、O、H、Cu元素，依據質量守恒定律可以得出猜想；
故答案為：質量守恒定律；
（1）氧氣具有助燃性，可以通過檢驗氣體的助燃效果進行判斷；
故答案為：用帶火星的木條檢驗，看木條是否復燃；
（2）二氧化硫和氫氧化鈣反應會生成亞硫酸鈣和水；
故答案為：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O；
（3）實驗探究：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，再點燃C處酒精燈的目的是排出裝置內的空氣，以防加熱時爆炸；
故答案為：排出裝置內的空氣，以防加熱時爆炸；
結論：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，故產生的氣體為氫氣；
故答案為：氫氣；
思維拓展：因為有氫氣生成，鐵應該與酸反應產生氫氣，故答案為：酸．

點評 本題主要考查化學實驗的方案設計與評價，在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合所給的知識和學過的知識進行分析解答．