Question

7．某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時(shí)有較多的氣泡放出．生成的是什么氣體呢？同學(xué)們決定進(jìn)行探究．探究前老師提示，該反應(yīng)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(xué)性質(zhì)相似，如它也能使澄清石灰水變渾濁．
②濃硫酸具有強(qiáng)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(shè)計(jì)】甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證猜想的氣體．

甲同學(xué)認(rèn)為：若觀(guān)察到A中石灰水變渾濁，則氣體為SO₂．
若觀(guān)察到銅網(wǎng)由紅色變成黑色，則氣體為O₂．
【實(shí)驗(yàn)探究】
①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)先將收集到的氣體從a處通入一段時(shí)間后，再點(diǎn)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(dá)到一定程度時(shí)遇熱發(fā)生爆炸．
②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn) A 裝置中溶液不變渾濁，C 裝置中表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色，試管壁上有水滴生成；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】①鐵粉與該硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是氫氣．
②鐵放入該硫酸銅溶液中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，F(xiàn)e+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
【實(shí)驗(yàn)反思】
乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案操作復(fù)雜，他只需一盒火柴即可確定該氣體成分．你認(rèn)為乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)燃，則為H₂．

Answer 1

分析 【方案設(shè)計(jì)】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)論，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可以判斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
加熱條件下，銅能和氧氣反應(yīng)生成黑色固體氧化銅；
【實(shí)驗(yàn)探究】
氫氣和空氣或氧氣混合達(dá)到一定程度時(shí)，遇明火或加熱會(huì)發(fā)生爆炸；
加熱條件下，氧化銅能和氫氣反應(yīng)生成銅和水；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(shí)，鐵能和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，能和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅；
【實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)】
甲同學(xué)認(rèn)為：若觀(guān)察到A中石灰水變渾濁，則氣體為SO₂．
若觀(guān)察到銅網(wǎng)由紅色變成黑色，則氣體為O₂．
故填：A中石灰水變渾濁；銅網(wǎng)由紅色變成黑色．
【實(shí)驗(yàn)探究】
①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)先將收集到的氣體從a處通入一段時(shí)間后，再點(diǎn)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(dá)到一定程度時(shí)遇熱發(fā)生爆炸．
故填：把裝置中的空氣排出，以免氫氣和空氣混合達(dá)到一定程度時(shí)遇熱發(fā)生爆炸．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn) A 裝置中溶液不變渾濁，說(shuō)明氣體不是二氧化硫，C 裝置中表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色，試管壁上有水滴生成，說(shuō)明氣體是氫氣，因此鐵粉與該硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是氫氣．
故填：氫氣．
②鐵放入該硫酸銅溶液中所發(fā)生的反應(yīng)是：鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，F(xiàn)e+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
故填：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，F(xiàn)e+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
【實(shí)驗(yàn)反思】
乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(diǎn)燃，則為H₂．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，在解此類(lèi)題時(shí)，首先分析題中考查的問(wèn)題，然后結(jié)合所給的知識(shí)和學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行分析解答．