Question

【問題情景】某化學實驗小組同學將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質的同時有較多的氣泡放出．請你寫出生成紅色固體物質的化學反應方程式

 

．同學們卻對氣體的生成產(chǎn)生了疑問，生成的是什么氣體？請你一起參與探究．
【提出猜想】
猜想一：可能是氧氣；
猜想二：可能是

 

；
猜想三：可能是氫氣；
猜想四：可能是二氧化碳．
【分析討論】經(jīng)過小組同學討論分析后，大家一致認為猜想四不正確，他們這樣認為的依據(jù)是

 

．
【方案設計】依據(jù)上述猜想，實驗小組同學分別設計了如下方案：
（1）驗證猜想一的方案：

 

．
（2）驗證猜想二的方案：將放出的氣體通入盛有

 

飽和溶液的燒杯中，稱量通氣前后燒杯的質量．寫出該反應的化學方程式

 

．
（3）驗證猜想三的方案：將氣體用帶尖嘴的導管導出點燃且用冷而干燥的燒杯罩在火焰的上方，若觀察到

 

，則鐵粉加入到硫酸銅溶液中產(chǎn)生的氣體就是氫氣．
【得出結論】猜想三正確．
【思維拓展】由上述實驗可以推出，硫酸銅溶液中可能含有

 

物質．向該硫酸銅溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液，觀察到的現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的性質或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗與除雜方法,金屬的化學性質,質量守恒定律及其應用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：根據(jù)題干提供的信息結合物質的性質進行分析解答，鐵能與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，根據(jù)質量守恒定律化學反應前后元素的種類不變推測物質的化學式；根據(jù)物質的性質進一步進行推測解答即可．

解答：解：【問題情景】鐵能與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，故填：CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu；
【提出猜想】根據(jù)質量守恒定律，反應前含有的元素類別是氧元素、氫元素和硫元素，故能組成的氣體還可能是二氧化硫或三氧化硫，故填：二氧化硫或三氧化硫；
【分析討論】根據(jù)質量守恒定律，化學反應前后的元素的種類不變，反應前含有的元素類別是氧元素、氫元素和硫元素，不含有碳元素，故不可能生成二氧化碳，故填：反應物中不含碳元素；
【方案設計】
（1）要驗證是氧氣，則可以使用帶火星的木條檢驗，觀察木條是否復燃，故填：用帶火星的木條檢驗氣體能否使之復燃；
（2）要驗證是否是二氧化硫或是三氧化硫，則可以根據(jù)能與氫氧化鈉溶液反應，使用氫氧化鈉溶液，故填：氫氧化鈉，SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O（ 或 SO₃+2NaOH=Na₂SO₄+H₂O ）；
（3）若要驗證是氫氣，則可以使用燃燒的方法，火焰上方的燒杯會產(chǎn)生水珠，故填：安靜燃燒發(fā)出淡藍色火焰，燒杯內壁出現(xiàn)水珠；
【思維拓展】硫酸銅溶液能與鐵反應生成氫氣，說明硫酸銅溶液呈酸性；向該硫酸銅溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液，則酸堿先反應，過一會再產(chǎn)生藍色沉淀，故填：酸性，過一段時間產(chǎn)生藍色沉淀．

點評：本題考查的是物質的成分的實驗探究，完成此題，可以依據(jù)已有的知識結合題干提供的信息進行．