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．这一现象激发起同学们的探究欲望，生成的是什么气体？

（提出猜想）放出的气体可能是SO2、O2、H2．提出猜想的依据是：_________________

（查阅资料）SO2与二氧化碳化学性质相似，也能使澄清石灰水变浑浊,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，则只需将放出的气体通入盛有澄清石灰水中，看澄清石灰水是否变浑浊．写出SO2与澄清石灰水反应的化学方程式 __________________________ ．

（3）实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体：

①如果撤去B装置，直接连接A,C装置进行实验。你认为可能导致的后果是___________

②实验开始时，应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_________________________。

（实验探究）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，试管壁上有水滴生成

（4）（实验结论）铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是_______

（5）（思维拓展）①由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含_______物质

②碱的性质决定了保存方式，例如氢氧化钠密封保存一方面是由与它要与二氧化碳作用而变质，另一方面是由于_______________________

Answer 1

【答案】质量守恒定律 用带火星的木条检验，看木条是否复燃 SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O 导致C装置中的硬质玻璃管受热不均而破裂 排净C中的氧气，防止发生爆炸 H2 酸性 氢氧化钠吸收空气中的水蒸气而潮解

【解析】

铁粉投入硫酸铜溶液中，反应前含有S、O、H元素，依据质量守恒定律可以得出猜想；

（1）检验氧气可利用其特性，能使带火星的木条复燃。甲同学认为是O2，则检验方法是用带火星的木条检验，看木条是否复燃；

（2）SO2与二氧化碳化学性质相似，SO2与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙和水，反应的化学方程式为：SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O；

（3）①浓硫酸具有吸水性，故装置B中浓硫酸的作用是吸收水蒸气，若去掉B装置，可能导致C装置中的硬质玻璃管受热不均而破裂；

②O2和H2的混合气体，若在气体爆炸极限内时，点燃可能会发生爆炸；先将收集到的气体从a通入一段时间后，再点燃C处酒精灯，是为了排净C中的氧气，防止发生爆炸；

（4）H2可以使CuO还原成红色的Cu，A 装置中溶液不变浑浊，说明没有SO2，故产生的气体为H2；

（5）①铁能与酸反应产生氢气，由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有酸性物质；

②碱的性质决定了保存方式，例如氢氧化钠密封保存一方面是由与它要与二氧化碳作用而变质，另一方面是由于氢氧化钠吸收空气中的水蒸气而潮解。