Question

【题目】化学兴趣小组同学将铝丝插入硫酸铜溶液中时，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成了什么气体？同学们决定进行探究。

（提出猜想）放出的气体可能是SO2、O2、H2的一种或几种，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，它也能使澄清石灰水变浑浊，生成的是水和不溶于水的亚硫酸钙（CaSO3）。

浓硫酸吸收水分，可作气体的干燥剂。

（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___________。

经检验，确认不是O2。

（2）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。

（实验探究）实验开始时，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：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）铝丝与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是_________。该气体与氧化铜的反应的化学方程式为_______________。

（思维拓展）由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有_______。

Answer 1

【答案】质量守恒定律，反应前后元素种类不变 将带火星的木条伸入该气体，木条不复燃 排尽装置内空气防止发生爆炸 H2 CuO+H2Cu+H2O 稀硫酸

【解析】

提出猜想：

根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，铁粉投入硫酸铜溶液中，反应前含有S、O、H、Cu等元素，可能生成的气体只能是SO2、O2、H2中的一种或几种；
方案设计：

（1）氧气具有助燃性，可以把带火星的木条伸入试管中，若木条复燃则是氧气；木条不复燃，不是氧气；

（2）可燃性的气体和空气混合加热时可能会发生爆炸，因此先将收集到的气体从a通入一段时间后，再点燃C处酒精灯的目的是排出装置内的空气，以防加热时爆炸；

实验结论：

A装置中溶液不变浑浊，说明没有二氧化硫，H2可以使CuO还原成红色的Cu，故产生的气体为氢气；化学方程式为：CuO+H2Cu+H2O；

思维拓展：因为有氢气生成，铝应该与酸反应产生氢气，故硫酸铜溶液中可能含有稀硫酸。