Question

20．某中學化學興趣小組的同學在做鐵和硫酸銅溶液反應的實驗時意外發現鐵絲的表面有少量的、無色無味的氣體產生，他們對該現象產生了濃厚的興趣，想探究一下該氣體的成分．
【提出猜想】
猜想一：該氣體是H₂；
猜想二：該氣體是SO₂；
猜想三：該氣體是O₂．
【討論分析】進過思考分析后，同學們一致認為猜想二是錯的，理由是SO₂是一種有刺激性氣味的氣體，與現象不符，并提出了猜想四：H₂和O₂的混合物．
【設計實驗】同學們設計了如圖所示的裝置來驗證其余的猜想
【實驗步驟】（1）檢查裝置的氣密性；
（2）先裝入足量的鐵粉，再加入適量的水將長頸漏斗下端液封，將鐵絲改為鐵粉做實驗的目的是增大反應物的接觸面積，加快反應速率；
（3）打開活塞K₁、K₂，通一會兒氮氣，通入氮氣是為了排出裝置中的空氣，防止爆炸；
（4）關閉K₁從長頸漏斗中加入一定量的硫酸銅溶液，觀察現象；
（5）一會兒后在尖嘴處放一根燃著的木條，然后倒扣一只干而冷的燒杯，觀察現象．
【實驗現象】（1）A中產生氣泡，有紅色固體出現，溶液由藍色逐漸變成淺綠色
（2）B處氣體安靜的燃燒產生藍色火焰，燒杯內壁出現水霧．
【結論】猜想一成立．
【反思】長頸漏斗除了有能添加藥品的作用之外，還有調節裝置氣壓的作用．

Answer 1

分析 【討論分析】
依據二氧化硫有刺激性氣味以及化學反應前后元素的種類不變分析解答；
【實驗步驟】
（2）將鐵絲改為鐵粉可增大反應物的接觸面積，加快反應速率；
（3）根據氫氣具有可燃性，與空氣混合點燃可能會發生爆炸，氮氣化學性質不活潑分析解答；
【實驗現象】
（1）根據題目信息及鐵和硫酸銅溶液反應分析回答；
【反思】
長頸漏斗還具有調節裝置氣壓、緩沖或安全等作用．

解答 解：【討論分析】二氧化硫有刺激性氣味，而所得氣體是無味的，故不可能是二氧化硫；根據反應前后元素的種類不變，氣體還可能是氫氣和氧氣的混合氣體；
【實驗步驟】
（2）將鐵絲改為鐵粉可增大反應物的接觸面積，加快反應速率；
（3）氮氣化學性質不活潑，通一會氮氣是為了排出裝置中的空氣，防止爆炸；
【實驗現象】
（1）根據題意：鐵和硫酸銅溶液反應會生成無色無味的氣體，同時會生成紅色物質銅，溶液由藍色的硫酸銅溶液逐漸變為淺綠色的硫酸亞鐵溶液；
【反思】
長頸漏斗還具有調節裝置氣壓、緩沖或安全等作用；
故答為：【討論分析】SO₂是一種有刺激性氣味的氣體，與現象不符，H₂和O₂的混合物
【實驗步驟】（2）增大反應物的接觸面積，加快反應速率；
（3）排出裝置中的空氣，防止爆炸；
【實驗現象】（1）產生氣泡，有紅色固體出現，溶液由藍色逐漸變成淺綠色；
【反思】調節裝置氣壓．

點評 本題考查了學生對于物質的性質、儀器的用途等知識的掌握，同時考查了學生從題目中獲取信息，并結合所學知識解答問題的能力．