题目内容
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SO2或O2或H2。
【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。
甲同学认为：若观察到 ，则气体为SO2。 若观察到 ，则气体为O2。
【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所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。你认为乙同学的实验方案是 。
【方案设计】A中石灰水变浑浊 C中红色的铜网变黑
【实验探究】 排尽装置内的空气，防止气体不纯发生爆炸 （加点字含义必须有）
【实验结论】①氢气 ②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
【实验反思】 收集一瓶气体，将燃着的火柴伸入瓶中，若火柴熄灭，则为SO2；若火柴燃烧更旺，则为O2；若气体被点燃，则为H2。
解析试题分析：【方案设计】因为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。所以气体如果是SO2，则会使A中的澄清的石灰水变浑浊。氧气能和铜在加热的情况生成黑色的氧化铜，因此如气体是氧气会观察到试管内红色的铜片会变黑。氢气是一种可燃性气体，如果将氢气和空气混合可能会发生爆炸。所以能一会气体再点燃酒精灯是为了将装置内的空气排除干净，防止因氢气中混有空气而爆炸。
【实验结论】①根据[实验探究]②中A 装置中溶液不变浑浊，说明气体不是SO2。 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；说明该气体有还原性且与氧化铜反应生成铜和水。所以可知该气体为氢气。
②根据以上情况可知，将铁放入硫酸铜溶液中发生的反应有两个，分别为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
【实验反思】因为SO2的性质与CO2相似，所以SO2应具有不燃烧也不支持燃烧的性质；O2具有助燃性；H2具有可燃性。所以可以收集一瓶气体，将燃着的火柴伸入瓶中，若火柴熄灭，则为SO2；若火柴燃烧更旺，则为O2；若气体被点燃，则为H2。
考点：科学探究 氧气、氢气、二氧化碳的性质
探究与巩固河南科学技术出版社系列答案现有4瓶没有标签的无色溶液，已知它们分别是稀盐酸、NaOH溶液、
溶液、Na2CO3溶液中的一种。请你将它们区分出来，并完成下面的实验报告。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论与解释 |
Ⅰ． 分别取四种待测液于4支试管中并编号，再分别向其中滴加无色的________溶液（如下图），振荡 | ①②③中的溶液均由无色变为红色 ④中无现象 | ①②③中溶液显________（填“酸”或“碱”）性 ④中的原试剂瓶中的溶液是________ |
| Ⅱ． 向上述所得①②③的溶液中分别加入已区分出的④溶液 | 三支试管中的溶液均由红色变为无色，①中还伴有的现象是________；②③中无其他现象 | ①中原试剂瓶中的溶液是Na2CO3溶液 步骤Ⅱ后①中的溶质可能是________________（除指示剂外） |
| Ⅲ． 向步骤Ⅱ后所得②③的溶液中，分别滴加过量的①中原试剂瓶中的溶液 | ②中先有无色气泡，出现白色沉淀，溶液由无色变为红色 | ②中原试剂瓶中的溶液是溶液 |
| ③中的现象可能是_________ ___________________ | ③中原试剂瓶中的溶液是NaOH溶液 |
金属材料被广泛地应用于我们的生活中，不仅是因为其物理性能优良，还与它们的化学性质密切相关。下面是小明同学设计测定金属铁、铜和镁的活动性的探究实验过程和实验记录，请你一起探究。
【实验记录】测定金属铁、铜和镁的活动性强弱
【所用试剂】稀硫酸、硝酸银溶液、光亮的薄铁片、薄铜片、薄镁片
【实验过程】
步骤Ⅰ将铁片、铜片、镁片分别在空气中点燃片刻，观察燃烧现象；
步骤Ⅱ将铁片、铜片、镁片分别放入三支盛有浓度相同、体积相同的稀硫酸的试管中；
步骤Ⅲ将铁片、铜片、镁片分别放入三支盛有浓度相同、体积相同的硝酸银溶液的试管中。
【实验记录】用“√”表示能观察到实验现象，用“-”表示观察不到实验现象(见下表)。实验现象记录如下表
| 金属 | 空气 | 稀硫酸 | 硝酸银溶液 |
| 铁 | - | √ | √ |
| 铜 | - | - | √ |
| 镁 | √ | √ | √ |
(1)通过步骤Ⅰ可以得出三种金属中镁的金属活动性最强，判断依据是_______。
(2)运用“控制变量法”设计实验方案是化学研究的重要方法。步骤Ⅱ和步骤Ⅲ中，需要控制的实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶液浓度以外，还需要控制的条件是_______________________，写出镁和稀硫酸反应的化学方程式_______________，此反应属于________________________。
【实验结论】金属铁、铜和镁的活动性由强到弱的顺序是__________(用元素符号表示)。
【反思交流】若利用上述试剂制取氢气，小明认为应该选择金属铁和稀硫酸反应，而不选择金属镁和稀硫酸反应，他的理由是______________。
现有Cu和CuO的固体混合物20g，为了分析混合物中Cu和CuO的含量，小
冰同学利用稀硫酸和锌粒制取氢气，设计了下图所示的装置，进行有关的实验探究。
得到如下数据：（假定每步均完全反应或吸收）
| 装置 | B | C |
| 反应前质量 | 85.3g | 284.2g |
| 反应后质量 | 82.1g | 287.8g |
根据实验设计及有关数据进行分析与计算：
（1）生成水的质量是 g。
（2）混合物中CuO的质量分数是为多少？（写出计算过程）
（3）该实验还可测定组成水的各元素之间的质量关系，请用表中实验数据列式表示出水中氢、氧元素的质量比为_______________________________________（不用化简）；若玻璃管中的氧化铜没有完全反应，则求得水中氢、氧元素的质量比会__________（选填“偏大”、“偏小” 或“不变”）。
某化学学习小组的同学围绕“澄清石灰水与碳酸钠溶液的反应”展开了如下探究活动。（1）该反应的化学方程式为________________________________。
（2）反应后溶液中的溶质是什么？同学们一致认为有以下三种情况：
①氢氧化钠和氢氧化钙；②氢氧化钠和碳酸钠；③_______________。
（3）小新取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明情况_____（填序号）是不可能的。
为了进一步确定溶液的成分，同学们设计了如下实验方案：
| 实验步骤 | 现象 | 结论 |
| | | 情况①正确 |
在同学们的合作下，他们顺利完成了探究任务。
（1）目前世界上一半以上的铜用于电力和电信工业，是因为铜具有 （填字母）
| A．导热性 | B．延展性 | C．导电性 | D．金属光泽 |
①镍能与盐酸或稀硫酸反应，生成可溶于水的正二价镍的化合物，并放出氢气。其反应没有铁与酸反应剧烈。镍与盐酸反应的化学方程式为 ．
②用镍片、硫酸亚铁溶液和 溶液做实验也能判断Ni 、Fe、Cu的金属活动性顺序。三种金属的活动性顺序为 。
（3）若将一定质量的Zn放入CuCl2和MgCl2的混合溶液中，充分反应后过滤，所得滤液中一定含有的溶质是 。
（4）活动课上小明将一枚五角币放在酒精灯火焰上加热片刻，发现表面变黑。
【假设与预测】假设Ⅰ：五角币加热变黑，是因为酒精灯内焰的黑烟附着在五角币的镀铜上；
假设Ⅱ：五角币加热变黑，是因为五角币上的镀铜与 ______发生了化学反应。
【实验与事实】
实验一： 用洁净的干布擦一擦五角币上的黑色物质，黑色物质不易被擦去；再另取一枚五角币放在石棉网上，用酒精灯加热片刻，五角币也变黑。
实验二：取一块铜片放入小试管中并塞上橡皮塞，然后用酒精灯加热直至试管中铜片变黑；再将铜片反转到另一面，加热片刻，铜片不再变黑。
【解释与结论】上述实验一和实验二证实，假设 __ ___ 不成立。
【表达与交流】铜片在空气中加热，发生的化学反应方程式为___ ___ 。
一次趣味化学活动中，王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液，如图所示．要求同学们进行探究：确认这瓶溶液究竟是什么溶液？
[提出猜想]王老师提示：这瓶无色溶液只能是下列四种溶液中的一种：①硫酸镁溶液 ②硫酸钠溶液 ③硫酸溶液
④硫酸铵溶液
[查阅资料]
①常温下，相关物质的溶解度如下：
| 物质 | MgSO4 | Na2SO4 | （NH4）2SO4 | H2SO4 |
| 溶解度 | 35.1g | 19.5g | 75.4g | 与水任意比互溶 |
②（NH4）2SO4的水溶液显酸性
（1）[实验探究]小明对王老师的提示进行了评价 ，原因是 ．
（2）为确定其它几种猜想是否正确，小明同学继续进行探究：
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取该溶液少许于试管中，向其中滴加几滴 溶液 | 溶液中有白色沉淀生成 | 猜想①成立 |
| ②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸上，并跟标准比色卡对照 | 溶液pH小于7 | 猜想③成立 |
小雅对小明实验操作②的结论评价是 ，理由是 ；
（3）请你设计实验方案，确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告：
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取该溶液少许于试管中， | ， | 猜想④成立，该反应的化学方程式为 |