Question

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】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：

(1)甲同学认为是O₂，则检验方法是_____________________________________。

(2)乙同学认为是SO₂，则只需将放出的气体通入澄清石灰水中，看澄清石灰水是否变浑浊。写出SO₂与Ca(OH)₂反应的化学方程式________________________________。

(3)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。

若拆去B装置，直接连接A和C装置进行实验，可能导致             后果发生。

【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装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；

结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是_________________。

【思维拓展】由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有____________。

Answer

  质量守恒定律    用带火星的木条试验，看木条是否复燃

SO2+Ca（OH）2=CaSO3↓+H2O    C中玻璃管破裂   排出装置中的空气   H2  酸性物质

【解析】（1）猜想的依据是质量守恒定律。根据反应前后元素种类守恒可进行判断。

（2）可用带火星的木条检验氧气，如是氧气现象为木条复燃。

（3）据[查阅资料]可知：二氧化硫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。反应的化学方程式为：SO2+Ca（OH）2=CaSO3↓+H2O

（3）B的作用除去气体从A中带出的水蒸气。如水蒸气进入C中，可造成试管遇到水因受热不均而炸裂。

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处酒精灯是为了将装置内的空气排出，防止发生爆炸。

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说明气体有还原性，则产生的气体为氢气。

产生氢气的可能原因是：硫酸铜溶液中含有酸性物质，则铁会与酸反应生成氢气。