Question

12．铁粉与硫酸铜溶液反应，除了有红色固体生成外，还有气体产生．为确定气体的成分，进行下列实验探究．
猜想与假设：产生的气体可能是SO₂、O₂、H₂中的一种或几种．猜想的依据是质量守恒定律．
查阅资料：
①SO₂使酸性高锰酸钾溶液褪色．
②O₂+4KI+4HCl=2I₂+4KCl+2H₂O，淀粉遇I₂变蓝．
③H₂、CO等气体能将氧化铜还原成铜．
④浓硫酸有吸水性
实验验证：
（1）将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，无现象，则该气体中无SO₂（填“有”或“无”）．
（2）用如图所示实验检验氢气和氧气：

B中观察到黑色固体逐渐变红，且管壁有水珠，证明该气体是H₂．
实验反思：
（3）若没有浓H₂SO₄，对实验结论的影响是不能确认使黑色固体逐渐变红的气体是氢气．
（4）由上述实验可知，硫酸铜溶液中的溶质是H₂SO₄、CuSO₄（填化学式）．
（5）写出产生气体的化学方程式H₂SO₄+Fe=FeSO₄+H₂↑．

Answer 1

分析 猜想与假设：根据化学反应前后元素种类不变，原子种类和总个数不变进行分析；
实验验证：（1）根据实验现象可以判断实验结论；
（2）根据加热条件下，氧化铜和氢气反应生成铜和水进行分析；
实验反思：
（3）根据浓硫酸能够吸收水蒸气进行分析；
（4）（5）根据显酸性的溶液能和铁反应生成氢气进行分析．

解答 解：猜想与假设：依据质量守恒定律可知气体可能是SO₂、O₂、H₂中的一种或几种；
实验验证：（1）将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，无现象，则该气体中无SO₂；
（2）加热条件下，氧化铜和氢气反应生成铜和水，所以B中观察到黑色固体逐渐变红，且管壁有水珠，证明该气体是H₂；
实验反思：（3）浓硫酸有吸水性，所以若没有浓H₂SO₄对实验结论的影响是不能确认使黑色固体逐渐变红的气体是氢气；
（4）由上述实验可知，硫酸铜溶液中的溶质是：H₂SO₄、CuSO₄；
（5）产生气体的反应是铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：H₂SO₄+Fe=FeSO₄+H₂↑．
故答案为：SO₂、O₂、H₂中的一种或几种，质量守恒定律；
实验验证：（1）无；
（2）黑色固体逐渐变红，且管壁有水珠；
实验反思：（3）不能确认使黑色固体逐渐变红的气体是氢气；
（4）H₂SO₄、CuSO₄；
（5）H₂SO₄+Fe=FeSO₄+H₂↑．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．