Question

19．为了验证金属的活动性，同学们将洁净的铁钉放入硫酸铜溶液中，观察到铁钉表面变为红色，反应的化学方程式为Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；．细心的同学发现，铁钉表面同时含有气泡冒出，就此气泡成分，同学们在老师指导下进行了如下探究：
【提出猜想】

同学	A	B	C	D
对气泡成分的猜想	氧气	二氧化硫	二氧化碳	氢气

同学们一致认为C同学的猜想是不合理的，理由是根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物中没有碳元素所以生成物中一定没有二氧化碳．
【查阅资料】二氧化硫具有漂白性，会使品红溶液褪色．
【进行实验】利用如图所示的装置分别进行实验

（1）反应一段时间后，A同学将带火星的木条放在a处，观察到带火星的木条没有复燃，则她的猜想错误．
（2）B同学将产生的气体通入品红溶液中，观察到品红溶液不褪色，则她的猜想也错误．
（3）D同学将图Ⅰ中的a端导管与图Ⅱ中的c端导管相连，目的是对其他进行干燥．反应一段时间后，点燃从图Ⅱ另一端导管出来的气体，通过对现象的分析，得出他的猜想正确．
【得出结论】铁与硫酸铜溶液反应时伴随产生了氢气．
【讨论反思】这几位同学的实验方案存在安全隐患，理由是该实验中氢气属于可燃性气体，不纯点燃可能会发生爆炸，改进的方法是先将从a处的气体通入图Ⅱ一段时间后再点燃．
【继续追问】铁与硫酸铜溶液反应为什么会伴随产生氢气？
【查阅资料】有些盐在水溶液中会发生水解反应，使盐溶液不一定呈中性．
【再次猜想】硫酸铜溶液可能显酸性．
【验证方案】

操作	现象	结论
向硫酸铜溶液中滴加石蕊试液	溶液变红	[再次猜想]是正确的．

【反思与评价】同学们做完以上实验很有成就感，体验到探究的快乐，并感慨“科学探究无止境”！

Answer 1

分析 铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁；
【提出猜想】根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物中没有碳元素所以生成物中一定没有二氧化碳进行解答；
【进行实验】（1）根据氧气的助燃性进行解答；
（2）根据二氧化硫具有漂白性，会使品红溶液褪色进行解答；
（3）根据氢气属于可燃性气体，能燃烧进行解答；
【讨论反思】该实验中氢气属于可燃性气体，不纯点燃可能会发生爆炸进行解答；
【再次猜想】根据盐在水溶液中会发生水解反应，使盐溶液不一定呈中性进行解答；
【验证方案】酸性溶液的性质进行解答．

解答 解：在金属活动性表中铁排在铜前面，能置换出硫酸铜溶液中的铜，铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁；化学方程式Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
【提出猜想】根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物中没有碳元素所以生成物中一定没有二氧化碳；故填：根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物中没有碳元素所以生成物中一定没有二氧化碳；
【进行实验】（1）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，证明不是氧气，则带火星的木条没有复燃；故填：带火星的木条没有复燃；
（2）二氧化硫具有漂白性，会使品红溶液褪色，证明不是二氧化硫，则品红溶液不褪色；故填：品红溶液不褪色；
（3）氢气属于可燃性气体，能燃烧，但从图Ⅰ中制得的氢气会带有水蒸气，需要干燥，干燥气体長进短出，故填：c；干燥；
【讨论反思】氢气属于可燃性气体，不纯点燃可能会发生爆炸，故填：该实验中氢气属于可燃性气体，不纯点燃可能会发生爆炸；先将从a处的气体通入图Ⅱ一段时间后再点燃铁和先将从a处的气体通入图Ⅱ一段时间后再点燃；
【再次猜想】铁与酸反应生成氢气和硫酸亚铁，发生反应的化学方程式为Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；而铁和硫酸铜溶液反应生成了氢气，所以溶液呈酸性；故填：酸；
【验证方案】要验证溶液呈酸性，在溶液中滴加石蕊试液，能使紫色石蕊试液变红，证明溶液显酸性，故填：向硫酸铜溶液中滴加石蕊试液；溶液变红；
故答案为：
Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
【提出猜想】根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物中没有碳元素所以生成物中一定没有二氧化碳；
【进行实验】（1）带火星的木条没有复燃；
（2）品红溶液不褪色；
（3）c；干燥；
【讨论反思】该实验中氢气属于可燃性气体，不纯点燃可能会发生爆炸；先将从a处的气体通入图Ⅱ一段时间后再点燃；
【再次猜想】酸；
【验证方案】向硫酸铜溶液中滴加石蕊试液；溶液变红．

点评 本题主要考查化学实验的方案设计与评价，在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合所给的知识和学过的知识进行分析解答．