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）生成的气体可能是：①SO₂ ②O₂ ③H₂。

（查阅资料）①SO₂与二氧化碳化学性质相似，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：若观察到澄清石灰水变成白色浑浊，则气体为_________。若观察到红色的铜丝网变成黑色，则气体为____________。

（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）铁粉与该硫酸铜溶液反应时，产生的气体是______。

（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。乙同学的实验方案是：_______。

Answer

SO2 O2 排尽装置内的空气,防气体不纯发生爆炸 氢气 收集一瓶气体，把燃着的火柴伸入瓶中，火柴熄灭的是SO2，若火柴燃得更旺的是O2，若气体能燃烧证明是H2。

【解析】

方案设计：

SO2与二氧化碳化学性质相似，也能使澄清石灰水变浑浊，甲同学认为：若观察到澄清石灰水变成白色浑浊，则气体为SO2。若观察到红色的铜丝网变成黑色，则气体为，红色的铜与氧气在加热条件下反应生成黑色氧化铜。

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。这样操作的目的是排尽装置内的空气，防气体不纯发生爆炸。

实验结论：铁粉与该硫酸铜溶液反应时，产生的气体是氢气，因为实验过程中发现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。乙同学的实验方案是：收集一瓶气体，把燃着的火柴伸入瓶中，火柴熄灭的是SO2，若火柴燃得更旺的是O2，若气体能燃烧证明是H2。