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。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） 生成的氣體可能是：①SO2 ②O2 ③H2。

（查閱資料） ①SO2 與二氧化碳化學性質相似，如它也能使澄清石灰水變渾濁。

②濃硫酸具有強烈的吸水性，可做氣體的干燥劑。

③H2 與 CO 均可以還原金屬氧化物。

（方案設計）甲同學設計了如下實驗方案，驗證猜想的氣體。

（1）甲同學認為：若觀察到澄清石灰水變成白色渾濁，則氣體為_______。若觀察 到紅色的銅絲網變成黑色，則氣體為_______。

（實驗探究）

①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_______。

②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；

（實驗結論）①鐵粉與該硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是_______。

②鐵放入該硫酸銅溶液中發生反應的化學方程式為：______。

（實驗反思） 乙同學認為甲同學的實驗方案操作復雜，他只需一盒火柴即可確定該氣體成分。他實驗方案是：收集一瓶氣體，把燃著的火柴伸入到瓶中，火柴熄滅的是SO2，若火柴燃得更 旺的是 O2，若氣體能燃燒證明是 H2。

Answer 1

【答案】二氧化硫 氫氣 排出裝置中的空氣，以免發生爆炸 氫氣 ，

【解析】

（1）【方案設計】甲同學認為：SO2 與二氧化碳化學性質相似，如它也能使澄清石灰水變渾濁，；氫氣能夠還原氧化銅。

（2）【實驗探究】

①可燃性氣體氫氣和空氣形成混合氣體加熱可能發生爆炸，實驗開始時，應先將收集到的氣體從a處通入一段時間后，排出裝置中的空氣，再點燃C處酒精燈。

②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，說明是氫氣還原氧化銅生成銅和水；

（3）【實驗結論】該硫酸銅溶液中混有硫酸，硫酸銅和鐵反應生成銅和硫酸亞鐵，硫酸和鐵反應生成氫氣和硫酸亞鐵。

（1）【方案設計】甲同學設計了如下實驗方案，驗證猜想的氣體。

甲同學認為：SO2 與二氧化碳化學性質相似，如它也能使澄清石灰水變渾濁，若觀察到澄清石灰水變成白色渾濁，則氣體為二氧化硫；氫氣能夠還原氧化銅，若觀察到紅色的銅絲網變成黑色，則氣體為氫氣。

（2）【實驗探究】

①可燃性氣體氫氣和空氣形成混合氣體加熱可能發生爆炸，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。 這樣操作的目的是排出裝置中的空氣，以免發生爆炸。

②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，說明是氫氣還原氧化銅生成銅和水；

（3）【實驗結論】該硫酸銅溶液中混有硫酸，硫酸銅和鐵反應生成銅和硫酸亞鐵，硫酸和鐵反應生成氫氣和硫酸亞鐵。

①鐵粉與該硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是氫氣。

②鐵放入該硫酸銅溶液中發生反應的化學方程式為：。