Question

【题目】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢？同学们决定进行探究。探究前老师提示，该反应生成的气体只有一种。

（提出猜想）放出的气体可能是SO2或O2或H2，提出猜想的依据是______。

（查阅资料）SO2易溶于水，化学性质与二氧化碳有相似之处，能使澄清的石灰水变浑浊，生成CaSO3。

（方案设计）依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：

（1）甲同学认为是O2，则检验方法是______。

（2）乙同学认为是SO2，则需要将放出的气体通入澄清石灰水中，看到澄清石灰水是否变浑浊。写出SO2与Ca（OH）2反应的化学方程式______。

（3）实验小组同学合作设计了如下组合实验，排除和验证猜想的气体。

若拆去B装置，直接连接A和C装置进行实验，可能导致______的后果发生。

（实验探究）实验开始时，先将收集到的气体从a处通入一段时间后，再点燃C处酒精灯，这样操作的目的是______。

实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色。

结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是______（写化学式）。

（思维拓展）由上述实验可推出，硫酸铜溶液可能含有______。

Answer 1

【答案】质量守恒定律 把带火星的木条伸入气体中 Ca（OH）2+SO2=CaSO3↓+H2O 玻璃管炸裂 排出装置中的空气，以防止加热时发生爆炸 H2 硫酸

【解析】

提出猜想：

根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，故放出的气体可能是SO2或O2或H2。

方案设计：

（1）O2的检验方法是：把带火星的木条伸入气体中，如果带火星的木条复燃，说明气体是氧气，反之则不是。

（2）SO2与Ca（OH）2反应生成亚硫酸钙和水，反应的化学方程式为：Ca（OH）2+SO2=CaSO3↓+H2O。

（3）若拆去B装置，直接连接A和C装置进行实验，可能导致水蒸气进入玻璃管中，玻璃管由于受热不均而炸裂。

实验探究：

实验开始时，先将收集到的气体从a处通入一段时间后，再点燃C处酒精灯，以排出装置中的空气，防止加热时发生爆炸；

实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，说明气体不是二氧化硫，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，是因为加热条件下氧化铜和氢气反应生成铜和水，说明气体是氢气。

结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是H2。

思维拓展：

由上述实验可推出，硫酸铜溶液可能含有硫酸。