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。

（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。

（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）甲同学用_____检验，确认放出的气体不是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______。

（实验结论）铝丝与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是_____。

（思维拓展）SO2能与澄清石灰水反应，产物是水和______（填化学式）

由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有_____（填粒子符号）。

Answer 1

【答案】带火星的木条 排尽装置内空气防止发生爆炸 表面含CuO的铜网由黑色变为红色 H2 CaSO3 H+

【解析】

（1）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。甲同学用带火星的木条检验，木条没有复燃，确认放出的气体不是O2；

（2）该气体可能存在可燃性气体，可燃性气体与空气混合加热时，可能发生爆炸。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：这样操作的目的是排尽装置内空气防止发生爆炸；

根据“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”结合实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，说明放出的气体中不存在SO2，则放出的气体中一定存在氢气，氢气与氧化铜加热时生成二氧化碳和铜。所以C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为红色；

实验结论：铝丝与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是氢气（H2）；

思维拓展：SO2能与澄清石灰水反应，产物是水和亚硫酸钙，化学式为：CaSO3；铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气，铝丝与硫酸铜溶液反应时，产生氢气。由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有H+。