Question

【題目】化學興趣小組同學將鋁絲插入硫酸銅溶液中時，發現生成紅色固體物質的同時有較多的氣泡放出。生成了什么氣體？同學們決定進行探究。

（提出猜想）放出的氣體可能是SO2、O2、H2的一種或幾種，提出猜想的依據是___________。

（查閱資料）SO2易溶于水，化學性質與二氧化碳有相似之處，它也能使澄清石灰水變渾濁，生成的是水和不溶于水的亞硫酸鈣（CaSO3）。

濃硫酸吸收水分，可作氣體的干燥劑。

（方案設計）依據上述猜想，實驗小組同學分別設計了如下方案：

（1）甲同學認為是O2，則檢驗方法是___________。

經檢驗，確認不是O2。

（2）實驗小組同學合作設計了如下組合實驗方案，排除和驗證猜想的氣體。

（實驗探究）實驗開始時，先將收集到的氣體從a通入一段時間后，再點燃C處酒精燈：這樣操作的目的是________________。

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。

（結論）鋁絲與硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是_________。該氣體與氧化銅的反應的化學方程式為_______________。

（思維拓展）由上述實驗可以推出，硫酸銅溶液中可能含有_______。

Answer 1

【答案】質量守恒定律，反應前后元素種類不變 將帶火星的木條伸入該氣體，木條不復燃 排盡裝置內空氣防止發生爆炸 H2 CuO+H2Cu+H2O 稀硫酸

【解析】

提出猜想：

根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，鐵粉投入硫酸銅溶液中，反應前含有S、O、H、Cu等元素，可能生成的氣體只能是SO2、O2、H2中的一種或幾種；
方案設計：

（1）氧氣具有助燃性，可以把帶火星的木條伸入試管中，若木條復燃則是氧氣；木條不復燃，不是氧氣；

（2）可燃性的氣體和空氣混合加熱時可能會發生爆炸，因此先將收集到的氣體從a通入一段時間后，再點燃C處酒精燈的目的是排出裝置內的空氣，以防加熱時爆炸；

實驗結論：

A裝置中溶液不變渾濁，說明沒有二氧化硫，H2可以使CuO還原成紅色的Cu，故產生的氣體為氫氣；化學方程式為：CuO+H2Cu+H2O；

思維拓展：因為有氫氣生成，鋁應該與酸反應產生氫氣，故硫酸銅溶液中可能含有稀硫酸。