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） 生成的气体可能是：①SO2 ②O2 ③H2。

（查阅资料） ①SO2 与二氧化碳化学性质相似，如它也能使澄清石灰水变浑浊。

②浓硫酸具有强烈的吸水性，可做气体的干燥剂。

③H2 与 CO 均可以还原金属氧化物。

（方案设计）甲同学设计了如下实验方案，验证猜想的气体。

（1）甲同学认为：若观察到澄清石灰水变成白色浑浊，则气体为_______。若观察 到红色的铜丝网变成黑色，则气体为_______。

（实验探究）

①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_______。

②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；

（实验结论）①铁粉与该硫酸铜溶液反应时，产生的气体是_______。

②铁放入该硫酸铜溶液中发生反应的化学方程式为：______。

（实验反思） 乙同学认为甲同学的实验方案操作复杂，他只需一盒火柴即可确定该气体成分。他实验方案是：收集一瓶气体，把燃着的火柴伸入到瓶中，火柴熄灭的是SO2，若火柴燃得更 旺的是 O2，若气体能燃烧证明是 H2。

Answer 1

【答案】二氧化硫 氢气 排出装置中的空气，以免发生爆炸 氢气 ，

【解析】

（1）【方案设计】甲同学认为：SO2 与二氧化碳化学性质相似，如它也能使澄清石灰水变浑浊，；氢气能够还原氧化铜。

（2）【实验探究】

①可燃性气体氢气和空气形成混合气体加热可能发生爆炸，实验开始时，应先将收集到的气体从a处通入一段时间后，排出装置中的空气，再点燃C处酒精灯。

②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，说明是氢气还原氧化铜生成铜和水；

（3）【实验结论】该硫酸铜溶液中混有硫酸，硫酸铜和铁反应生成铜和硫酸亚铁，硫酸和铁反应生成氢气和硫酸亚铁。

（1）【方案设计】甲同学设计了如下实验方案，验证猜想的气体。

甲同学认为：SO2 与二氧化碳化学性质相似，如它也能使澄清石灰水变浑浊，若观察到澄清石灰水变成白色浑浊，则气体为二氧化硫；氢气能够还原氧化铜，若观察到红色的铜丝网变成黑色，则气体为氢气。

（2）【实验探究】

①可燃性气体氢气和空气形成混合气体加热可能发生爆炸，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。 这样操作的目的是排出装置中的空气，以免发生爆炸。

②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，说明是氢气还原氧化铜生成铜和水；

（3）【实验结论】该硫酸铜溶液中混有硫酸，硫酸铜和铁反应生成铜和硫酸亚铁，硫酸和铁反应生成氢气和硫酸亚铁。

①铁粉与该硫酸铜溶液反应时，产生的气体是氢气。

②铁放入该硫酸铜溶液中发生反应的化学方程式为：。