Question

【题目】某实验小组将洁净的铁钉投入到氯化铜溶液中，发现铁钉表面生成红色固体物质的同时有少量气泡产生，生成的气体是什么呢？

（提出猜想）实验小组的同学对产生的气体提出猜想：可能是CO2、HCl、Cl2、O2、H2。

（查阅资料）25℃时，1体积水最多溶解500体积HCl气体，极易溶于水；1体积水最多溶解2体积Cl2 ，易溶于水，它能与NaOH溶液发生化学反应，可生成两种钠盐和水。

（讨论分析）依据猜想和资料，实验小组的同学进行了如下讨论：

（1）甲同学首先排除了二氧化碳，理由是_______________________。

（2）乙同学根据资料推理得出产生的气体不可能是__________，理由是：_________________。

（3）丙同学认为是O2，则检验O2的方法是________________________。

（4）丁同学认为是Cl2，则只需将产生的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量进行检验。

（设计方案）实验小组的同学合作设计了如下的试验方案，排除和验证猜想的气体。

如果产生的气体是O2和H2，装置C中存在的安全隐患。为确保安全，戊同学认为：实验前应先收集一试管气体，并_________________，方可采用上面的装置进行实验。

（进行实验）经戊同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的干燥的气体从a处通入，过一会儿点燃C处的酒精灯，过一段时间后，发现表面含CuO的铜网变为光亮的红色，发生反应的化学方程式为_____________________________。停止通气，再称量装置A，发现质量无增减。

（解释结论）铁钉与氯化铜溶液反应时，产生的气体是________。

（反思评价）由上述实验可知氯化铜溶液显_______（填“酸性”、“碱性”或“中性”）

Answer 1

【答案】反应物中不含有碳元素 氯化氢 氯化氢极易溶于水 收集气体，把带火星的木条伸入气体中，观察现象 验纯 氢气 酸性

【解析】

[讨论分析]（1）甲同学首先排除了二氧化碳，理由是反应物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳；

（2）乙同学根据资料推理得出产生的气体不可能是氯化氢，理由是：氯化氢极易溶于水；

（3）丙同学认为是O2，则检验O2的方法是收集气体，把带火星的木条伸入气体中，如果带火星的木条复燃，说明气体是氧气，反之则不是；

[设计方案]如果产生的气体是O2和H2，装置C中存在的安全隐患。为确保安全，戊同学认为：实验前应先收集一试管气体，并验纯，方可采用上面的装置进行实验；

[进行实验]过一段时间后，发现表面含CuO的铜网变为光亮的红色，是因为加热条件下氧化铜和氢气反应生成了铜和水，发生反应的化学方程式为： ；

[解释结论]铁钉与氯化铜溶液反应时，产生的气体是氢气；

[反思评价]由上述实验可知氯化铜溶液显酸性，能和铁反应生成氢气。