题目内容
【题目】铁是生产、生活中应用很广泛的一种金属。
（1）下列是与铁的性质有关的部分实验图，请回答下列问题。
①A中细铁丝燃烧的化学方程式为______________。
②B中铁钉最易生锈的部位是___（填“a”、“b”或“c”）。
③C中铁和硫酸铜溶液反应的化学方程式为______。
（2）化学实验小组同学将铁粉放入某硫酸铜溶液中时，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）气体可能是SO2、O2或H2中的一种。
（查阅资料）1．SO2与二氧化碳化学性质相似，也能使澄清石灰水变浑浊。
2．H2化学性质与一氧化碳相似，一定条件下也能还原金属氧化物。
（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，除了用带火星木条检验外，还可将气体通过灼热的铜网，如果观察到___________________，证明猜想正确。
②乙同学认为是SO2，只需将气体通入澄清石灰水，看澄清石灰水是否变浑浊，写出SO2与Ca(OH)2反应的化学方程式_____________________________________________。
（实验探究）实验小组同学综合考虑，设计了如下组合实验方案，验证猜想。
③实验开始时，先将收集到的气体从a处通入一段时间，再点燃C处酒精灯，这样操作的目的是__________________________________。
④实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，C装置中黑色氧化铜变成光亮的红色物质。
（实验结论）铁粉与该硫酸铜溶液反应时，产生的气体是____________。
（思维拓展）硫酸铜溶于水时会有少量与水发生反应生成氢氧化铜而使溶液浑浊，为抑制该反应的发生，配制硫酸铜溶液时，通常先将硫酸铜溶解在少量物质X中，再加水稀释上述实验中的气体就是铁与X反应产生的，你认为X最好是______________（写化学式）。
【答案】3Fe+2O2
Fe3O4 b Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 铜网表面变黑 SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O 排出装置内空气，防止爆炸 氢气 H2SO4
【解析】
（1）①细铁丝在氧气中燃烧的条件下反应生成四氧化三铁，化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4；
②铁生锈的条件：铁与水和氧气同时接触，所以因b处与水和氧气同时充分接触；
③C中铁和硫酸铜溶液反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
（2）[方案设计]①甲同学认为是O2，除了用带火星木条检验外，还可将气体通过灼热的铜网，如果观察到铜网表面变黑，证明猜想正确。
②二氧化硫是酸性气体，可以与碱氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，SO2与Ca(OH)2反应的化学方程式是SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O；
[实验探究]③实验开始时，先将收集到的气体从a处通入一段时间，再点燃C处酒精灯，这样操作的目的是为了排出装置内空气，防止爆炸；
[实验结论]铁粉与该硫酸铜溶液反应时，产生的气体是氢气；
[思维拓展]硫酸铜溶于水时会有少量与水发生反应生成氢氧化铜而使溶液浑浊，为抑制该反应的发生，配制硫酸铜溶液时，通常先将硫酸铜溶解在少量物质X中，再加水稀释。X最好是H2SO4。
