Question

【題目】某化學實驗小組同學將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發現生成紅色固體物質的同時有較多的氣泡放出．這一現象激發起同學們的探究欲望，生成的是什么氣體？

（提出猜想）放出的氣體可能是SO2、O2、H2．提出猜想的依據是：_________________

（查閱資料）SO2與二氧化碳化學性質相似，也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____________________ ．

（2）乙同學認為是SO2，則只需將放出的氣體通入盛有澄清石灰水中，看澄清石灰水是否變渾濁．寫出SO2與澄清石灰水反應的化學方程式 __________________________ ．

（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：

①如果撤去B裝置，直接連接A,C裝置進行實驗。你認為可能導致的后果是___________

②實驗開始時，應先將收集到的氣體從a處通入一段時間后，再點燃 C 處酒精燈。這樣操作的目的是_________________________。

（實驗探究）實驗過程中發現 A 裝置中溶液不變渾濁， C 裝置中表面含CuO的銅網由黑色變為光亮的紅色，試管壁上有水滴生成

（4）（實驗結論）鐵粉與硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是_______

（5）（思維拓展）①由上述實驗可以推出，硫酸銅溶液中可能含_______物質

②堿的性質決定了保存方式，例如氫氧化鈉密封保存一方面是由與它要與二氧化碳作用而變質，另一方面是由于_______________________

Answer 1

【答案】質量守恒定律 用帶火星的木條檢驗，看木條是否復燃 SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O 導致C裝置中的硬質玻璃管受熱不均而破裂 排凈C中的氧氣，防止發生爆炸 H2 酸性 氫氧化鈉吸收空氣中的水蒸氣而潮解

【解析】

鐵粉投入硫酸銅溶液中，反應前含有S、O、H元素，依據質量守恒定律可以得出猜想；

（1）檢驗氧氣可利用其特性，能使帶火星的木條復燃。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）SO2與二氧化碳化學性質相似，SO2與澄清石灰水反應生成亞硫酸鈣和水，反應的化學方程式為：SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O；

（3）①濃硫酸具有吸水性，故裝置B中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣，若去掉B裝置，可能導致C裝置中的硬質玻璃管受熱不均而破裂；

②O2和H2的混合氣體，若在氣體爆炸極限內時，點燃可能會發生爆炸；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，是為了排凈C中的氧氣，防止發生爆炸；

（4）H2可以使CuO還原成紅色的Cu，A 裝置中溶液不變渾濁，說明沒有SO2，故產生的氣體為H2；

（5）①鐵能與酸反應產生氫氣，由上述實驗可以推出，硫酸銅溶液中可能含有酸性物質；

②堿的性質決定了保存方式，例如氫氧化鈉密封保存一方面是由與它要與二氧化碳作用而變質，另一方面是由于氫氧化鈉吸收空氣中的水蒸氣而潮解。