Question

某兴趣小组在做“探究金属活动性顺序”实验时，发现铁放入硫酸铜溶液后产生了无色气体，这与所学的知识不相吻合，于是对此进行探究，请大家完成下列问题。

（提出假设）猜想1：O₂；猜想2：SO₂ 猜想3：CO₂；猜想4：H₂

经过讨论：同学们一致认为：猜想______是不合理的。原因是_____________。

（查阅资料）①二氧化硫与二氧化碳化学性质相似，都能与澄清石灰水反应生成白色沉淀. 

（方案设计）依据上述猜想设计了如下实验方案： 

（1）甲同学验证生成的气体是否为二氧化硫，将生成的气体通入澄清的石灰水中，发现______________，确定生成的气体不是二氧化硫．

（2）小英用燃着的木条伸入反应的试管中，发现该气体能燃烧，并且产生蓝色火焰，则假设______正确．

（反思与探究）铁为什么能与硫酸铜溶液反应产生该气体，同学们思考除与水有关外，还与什么粒子有关呢？资料表明，硫酸铜在水中会产生Cu²⁺和SO₄^2-．为探明原因，他们又设计了以下实验：（铁丝已打磨）

实验操作	实验现象	实验结论
Ⅰ	把铁丝放入20%的Na2SO4溶液	无气泡产生	产生气泡与SO4^2-___（填“有关”、“无关”，下同）
Ⅱ	把铁丝放入蒸馏水	_________	产生气泡与H2O无关
Ⅲ	把铁丝放入20%的CuCl2溶液	有气泡产生	产生气泡与Cu^2+ _______

根据上述实验结论，写出实验Ⅲ的化学方程式___________________。

Answer

3 反应物中不含有碳元素，不可能生成CO2 澄清石灰水未变浑浊 4 无关 无气泡产生 有关

【解析】

[提出猜想]

同学们一致认为猜想3是不合理的，因为反应物中不含有碳元素，不可能生成CO2；

[方案设计]

因为二氧化硫与二氧化碳化学性质相似，都能与澄清石灰水反应生成白色沉淀，所以将生成的气体通入澄清的石灰水中，发现澄清石灰水未变浑浊，确定生成的气体不是二氧化硫；

用燃着的木条伸入反应的试管中，发现该气体能燃烧，并且产生蓝色火焰，说明是氢气，故假设4正确；

[反思与探究]

实验Ⅰ：把铁丝放入20%的Na2SO4溶液 ，无气泡产生，说明产生气泡与SO42-无关；

实验Ⅱ：把铁丝放入蒸馏水，结论为产生气泡与H2O无关，说明无气泡产生；

实验Ⅲ：把铁丝放入20%的CuCl2溶液，有气泡产生，说明产生气泡与Cu2+有关；

因为实验Ⅲ有气泡产生，故化学方程式为。