Question

12．鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)，除了有紅色固體生成外，還有氣體產(chǎn)生．為確定氣體的成分，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)探究．
猜想與假設(shè)：產(chǎn)生的氣體可能是SO₂、O₂、H₂中的一種或幾種．猜想的依據(jù)是質(zhì)量守恒定律．
查閱資料：
①SO₂使酸性高錳酸鉀溶液褪色．
②O₂+4KI+4HCl=2I₂+4KCl+2H₂O，淀粉遇I₂變藍(lán)．
③H₂、CO等氣體能將氧化銅還原成銅．
④濃硫酸有吸水性
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：
（1）將氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中，無(wú)現(xiàn)象，則該氣體中無(wú)SO₂（填“有”或“無(wú)”）．
（2）用如圖所示實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)氫氣和氧氣：

B中觀察到黑色固體逐漸變紅，且管壁有水珠，證明該氣體是H₂．
實(shí)驗(yàn)反思：
（3）若沒(méi)有濃H₂SO₄，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的影響是不能確認(rèn)使黑色固體逐漸變紅的氣體是氫氣．
（4）由上述實(shí)驗(yàn)可知，硫酸銅溶液中的溶質(zhì)是H₂SO₄、CuSO₄（填化學(xué)式）．
（5）寫(xiě)出產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式H₂SO₄+Fe=FeSO₄+H₂↑．

Answer 1

分析 猜想與假設(shè)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，原子種類和總個(gè)數(shù)不變進(jìn)行分析；
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（2）根據(jù)加熱條件下，氧化銅和氫氣反應(yīng)生成銅和水進(jìn)行分析；
實(shí)驗(yàn)反思：
（3）根據(jù)濃硫酸能夠吸收水蒸氣進(jìn)行分析；
（4）（5）根據(jù)顯酸性的溶液能和鐵反應(yīng)生成氫氣進(jìn)行分析．

解答 解：猜想與假設(shè)：依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知?dú)怏w可能是SO₂、O₂、H₂中的一種或幾種；
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：（1）將氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中，無(wú)現(xiàn)象，則該氣體中無(wú)SO₂；
（2）加熱條件下，氧化銅和氫氣反應(yīng)生成銅和水，所以B中觀察到黑色固體逐漸變紅，且管壁有水珠，證明該氣體是H₂；
實(shí)驗(yàn)反思：（3）濃硫酸有吸水性，所以若沒(méi)有濃H₂SO₄對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的影響是不能確認(rèn)使黑色固體逐漸變紅的氣體是氫氣；
（4）由上述實(shí)驗(yàn)可知，硫酸銅溶液中的溶質(zhì)是：H₂SO₄、CuSO₄；
（5）產(chǎn)生氣體的反應(yīng)是鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，化學(xué)方程式為：H₂SO₄+Fe=FeSO₄+H₂↑．
故答案為：SO₂、O₂、H₂中的一種或幾種，質(zhì)量守恒定律；
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：（1）無(wú)；
（2）黑色固體逐漸變紅，且管壁有水珠；
實(shí)驗(yàn)反思：（3）不能確認(rèn)使黑色固體逐漸變紅的氣體是氫氣；
（4）H₂SO₄、CuSO₄；
（5）H₂SO₄+Fe=FeSO₄+H₂↑．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．