Question

7．某化學實驗小組同學將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發現生成紅色固體物質的同時有較多的氣泡放出．生成的是什么氣體呢？同學們決定進行探究．探究前老師提示，該反應生成的氣體只有一種．
【提出猜想】生成的氣體可能是SO₂或O₂或H₂．
【查閱資料】
①SO₂與二氧化碳化學性質相似，如它也能使澄清石灰水變渾濁．
②濃硫酸具有強烈的吸水性，可做氣體的干燥劑．
③H₂與CO均可以還原金屬氧化物．
【方案設計】甲同學設計了如下實驗方案，驗證猜想的氣體．

甲同學認為：若觀察到A中石灰水變渾濁，則氣體為SO₂．
若觀察到銅網由紅色變成黑色，則氣體為O₂．
【實驗探究】
①實驗開始時，應先將收集到的氣體從a處通入一段時間后，再點燃C處酒精燈．這樣操作是的目的是把裝置中的空氣排出，以免氫氣和空氣混合達到一定程度時遇熱發生爆炸．
②實驗過程中發現 A 裝置中溶液不變渾濁，C 裝置中表面含CuO的銅網由黑色變為光亮的紅色，試管壁上有水滴生成；
【實驗結論】①鐵粉與該硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是氫氣．
②鐵放入該硫酸銅溶液中所發生反應的化學方程式為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
【實驗反思】
乙同學認為甲同學的實驗方案操作復雜，他只需一盒火柴即可確定該氣體成分．你認為乙同學的實驗方案是收集一瓶氣體，將燃著的火柴伸入瓶中，若火柴熄滅，則為SO₂；若火柴燃燒更旺，則為O₂；若氣體被點燃，則為H₂．

Answer 1

分析 【方案設計】
根據實驗現象可以判斷實驗結論，根據實驗結論可以判斷實驗現象；
加熱條件下，銅能和氧氣反應生成黑色固體氧化銅；
【實驗探究】
氫氣和空氣或氧氣混合達到一定程度時，遇明火或加熱會發生爆炸；
加熱條件下，氧化銅能和氫氣反應生成銅和水；
【實驗結論】
根據實驗現象可以判斷醋酸的氣體是氫氣；
如果硫酸銅溶液中含有稀硫酸，則加入鐵時，鐵能和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，能和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅；
【實驗反思】
二氧化硫不能燃燒，不支持燃燒；
氧氣能夠支持燃燒，能使可燃物燃燒更劇烈；
氫氣能夠在空氣中燃燒生成水．

解答 解：【方案設計】
甲同學認為：若觀察到A中石灰水變渾濁，則氣體為SO₂．
若觀察到銅網由紅色變成黑色，則氣體為O₂．
故填：A中石灰水變渾濁；銅網由紅色變成黑色．
【實驗探究】
①實驗開始時，應先將收集到的氣體從a處通入一段時間后，再點燃C處酒精燈，這樣操作是的目的是：把裝置中的空氣排出，以免氫氣和空氣混合達到一定程度時遇熱發生爆炸．
故填：把裝置中的空氣排出，以免氫氣和空氣混合達到一定程度時遇熱發生爆炸．
【實驗結論】①實驗過程中發現 A 裝置中溶液不變渾濁，說明氣體不是二氧化硫，C 裝置中表面含CuO的銅網由黑色變為光亮的紅色，試管壁上有水滴生成，說明氣體是氫氣，因此鐵粉與該硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是氫氣．
故填：氫氣．
②鐵放入該硫酸銅溶液中所發生的反應是：鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，反應的化學方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
故填：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
【實驗反思】
乙同學的實驗方案是：收集一瓶氣體，將燃著的火柴伸入瓶中，若火柴熄滅，則為SO₂；若火柴燃燒更旺，則為O₂；若氣體被點燃，則為H₂．
故填：收集一瓶氣體，將燃著的火柴伸入瓶中，若火柴熄滅，則為SO₂；若火柴燃燒更旺，則為O₂；若氣體被點燃，則為H₂．

點評 本題主要考查化學實驗的方案設計與評價，在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合所給的知識和學過的知識進行分析解答．