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）放出的气体可能是 SO2、O2、H2，提出猜想的依据是__________________；

（查阅资料）SO2 易溶于水，化学性质与二氧化碳有相似之处，它能使澄清石灰水变浑浊， 生成 CaSO3。

（方案设计）根据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：

（1）甲同学认为是 O2，则检验方法是______________________；

（2）SO2 是一种空气污染物，容易形成酸雨，试写出酸雨的一种危害_____，乙 同学认为是 SO2，可用氢氧化钠溶液吸收，写出该反应的化学方程式________；

（3）实验小组同学合作了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。

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 B 处酒精灯，这样操作的目的是__ ，实验小组的同学在实验过程中发现 A 装置中溶液不变浑浊，B 装置中表面含 CuO 的铜网由黑色变为光亮的红色；根据现象，你 认为硫酸铜溶液中一定含有的离子是__________ 。

Answer 1

【答案】 质量守恒定律，根据反应前后元素种类不变判断 可用带火星的木条检验，若木条复燃为氧气 腐蚀建筑物和工业设备（其他合理答案均可） SO2+2NaOH = Na2SO3+H2O 将装置内的空气排出，防止发生爆炸。 H+

【解析】本题考查了质量守恒定律，氧气、氢气的检验，碱的性质等。首先分析题中考查的问题，然后结合所给的知识和学过的知识进行分析解答。

提出猜想：铁粉投入硫酸铜溶液中，反应前含有S、O、H、Cu元素，依据质量守恒定律，根据反应前后元素种类不变判断可以得出猜想；

方案设计：（1）氧气具有助燃性，可以通过检验气体的助燃效果进行判断。检验方法是用带火星的木条检验，若木条复燃为氧气；

（2）SO2 是一种空气污染物，容易形成酸雨，酸雨的一种危害腐蚀建筑物和工业设备等；二氧化硫和氢氧化钠反应会生成亚硫酸钠和水，该反应的化学方程式是SO2+2NaOH = Na2SO3+H2O；

（3）实验探究：可燃性的气体和空气混合加热时可能会发生爆炸，因此先将收集到的气体从a通入一段时间后，再点燃C处酒精灯的目的是排出装置内的空气，以防加热时爆炸；A处的氢氧化钠将产生的SO2吸收，B中浓硫酸将水蒸气吸收。H2可以使CuO还原成红色的Cu，所以产生的气体为氢气，硫酸铜溶液中一定含有的离子是H+。