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    某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢？同学们决定进行探究。探究前老师提示，该反应生成的气体只有一种。

    【提出猜想】生成的气体可能是SO2或O2或H2。

    【查阅资料】

    ①SO2与二氧化碳化学性质相似，如它也能使澄清石灰水变浑浊。

    ②浓硫酸具有强烈的吸水性，可做气体的干燥剂。

    ③H2与CO均可以还原金属氧化物。

    【方案设计】甲同学设计了如下实验方案，验证猜想的气体。

    甲同学认为：若观察到                                             ，则气体为SO2。 若观察到                     ，则气体为O2。

    【实验探究】

    ①实验开始时，应先将收集到的气体从a处通入一段时间后，再点燃 C 处酒精灯。

    这样操作的目的是                                                               。

    ②实验过程中发现 A 装置中溶液不变浑浊， C 装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，试管壁上有水滴生成；

    【实验结论】①铁粉与该硫酸铜溶液反应时，产生的气体是                 。

    ②铁放入该硫酸铜溶液中所发生反应的化学方程式为                               。

    【实验反思】

    乙同学认为甲同学的实验方案操作复杂，他只需一盒火柴即可确定该气体成分。你认为乙同学的实验方案是                                                                        。

     

    【答案】

    【方案设计】A中石灰水变浑浊                 C中红色的铜网变黑

    【实验探究】 排尽装置内的空气，防止气体不纯发生爆炸     （加点字含义必须有）

    【实验结论】①氢气   ②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑     Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 

    【实验反思】 收集一瓶气体，将燃着的火柴伸入瓶中，若火柴熄灭，则为SO2；若火柴燃烧更旺，则为O2；若气体被点燃，则为H2。

    【解析】

    试题分析：【方案设计】因为SO2与二氧化碳化学性质相似，如它也能使澄清石灰水变浑浊。所以气体如果是SO2，则会使A中的澄清的石灰水变浑浊。氧气能和铜在加热的情况生成黑色的氧化铜，因此如气体是氧气会观察到试管内红色的铜片会变黑。氢气是一种可燃性气体，如果将氢气和空气混合可能会发生爆炸。所以能一会气体再点燃酒精灯是为了将装置内的空气排除干净，防止因氢气中混有空气而爆炸。

    【实验结论】①根据[实验探究]②中A 装置中溶液不变浑浊，说明气体不是SO2。 C 装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，试管壁上有水滴生成；说明该气体有还原性且与氧化铜反应生成铜和水。所以可知该气体为氢气。

    ②根据以上情况可知，将铁放入硫酸铜溶液中发生的反应有两个，分别为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

    Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

    【实验反思】因为SO2的性质与CO2相似，所以SO2应具有不燃烧也不支持燃烧的性质；O2具有助燃性；H2具有可燃性。所以可以收集一瓶气体，将燃着的火柴伸入瓶中，若火柴熄灭，则为SO2；若火柴燃烧更旺，则为O2；若气体被点燃，则为H2。

    考点：科学探究    氧气、氢气、二氧化碳的性质

     

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    相关习题

    科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

    28、请你参与下列探究．
    [问题情景]某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时，有较多的气泡放出．这一现象激发起同学们的探究欲望，生成的是什么气体呢？
    [提出猜想]从物质组成元素的角度分析，放出的气体可能是SO2、O2、H2．
    [查阅资料]SO2易溶于水，它能与NaOH溶液反应，生成Na2SO3．
    [方案设计]依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
    （1）甲同学认为是O2，则检验方法是
    用带火星的木条试验，看木条是否复燃
    ．
    （2）乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量．写出SO2与NaOH反应的化学方程式：
    SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
    ．
    （3）实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体．

    如果放出的是O2和H2的混合物，你认为方案中的安全隐患是
    实验时在B处易发生爆炸事故
    ．
    丙同学认为：为确保安全，实验前应先进行验纯操作．
    [实验探究]经丙同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量不变．
    结论：（1）铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是
    H2
    ．
    （2）写出该气体与CuO反应的化学方程式：
    CuO+H2=Cu+H2O
    ．
    [思维拓展]
    （1）由上述实验可以推出，硫酸铜溶液显
    酸性
    （选填“酸”或“碱”）性．
    （2）不通过称量，如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢？有一同学设计了右图所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论．其他同学认为这一方案不严谨，理由是
    SO2易溶于水，也能使液面上升
    ．要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是
    将NaOH溶液换成水做对比实验
    ．

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    科目：初中化学 来源： 题型：

    30、请你参与下列探究：
    [问题情景]某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出．这一现象激发起同学们的探究欲望，生成的是什么气体？
    [提出猜想]从物质组成元素的角度，放出的气体可能是SO2、O2、H2．
    [查阅资料]SO2易溶于水，它能与NaOH反应，生成Na2SO3．
    [方案设计]依据上述猜想，实验小组同学设计了如下方案排除和验证猜想的气体．

    如果放出的是O2和H2，你认为方案中的安全隐患是
    容易引起装置爆炸
    ．丙同学认为：为确保安全，实验前应先收集一试管气体，用拇指
    堵住试管口，靠近火焰点火
    ，若不发出
    爆鸣声
    ，方可采用上面的装置进行实验．
    [实验探究]经确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量无增减．
    结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是
    H2
    ．

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    科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2013?普宁市模拟）请你参与下列探究．
    [问题情景]某化学实验小组同学将硫酸铜溶液加入装有铁粉的试管中，发现生成红色固体物质的同时，有较多的气泡放出．这一现象激发起同学们的探究欲望，生成的是什么气体？
    [提出猜想]从物质组成元素的角度，放出的气体可能是SO2、O2、H2．
    [查阅资料]SO2易溶于水，它能与NaOH反应，生成Na2SO3和H2O．
    [方案设计]依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：（1）甲同学认为是O2，则检验方法是
    用带火星的木条试验，看木条是否复燃
    用带火星的木条试验，看木条是否复燃
    ．
    （2）乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量．写出SO2与NaOH反应的化学方程式：
    SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
    SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
    ．
    （3）实验小组同学合作设计了如图1组合实验方案，排除和验证猜想的气体．

    如果放出的是O2和H2，你认为方案中的安全隐患是
    实验时剩余气体B通过加热的试管易发生爆炸事故
    实验时剩余气体B通过加热的试管易发生爆炸事故
    ．
    丙同学认为：为确保安全，实验前应先收集一试管气体，用拇指堵住试管口，靠近火焰点火，若不发出爆鸣声，方可采用上面的装置进行实验．
    [实验探究]经丙同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量不变．
    结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是
    H2
    H2
    ．
    [思维拓展]
    （1）由上述实验可以推出，硫酸铜溶液显
    酸
    酸
    （选填“酸”或“碱”）性．
    （2）不通过称量，如何判断SO2与NaOH发生了反应呢？
    有一同学设计了图2所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出SO2与NaOH发生反应的结论．其他同学认为这一方案不严谨，理由是
    空气中的二氧化碳也能和氢氧化钠反应使试管中的气压减小，试管中液面上升
    空气中的二氧化碳也能和氢氧化钠反应使试管中的气压减小，试管中液面上升
    ．
    （3）假设图2试管中SO2与NaOH恰好完全反应，此时溶液中的溶质是
    亚硫酸钠
    亚硫酸钠
    ．
    [反思]有同学认为，要确定生成的气体中是否有SO2，其实可以根据气体的气味来确定，若能闻到
    刺激性
    刺激性
    气味，则说明有SO2．

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    科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2012?长丰县模拟）某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出．这一现象激发起同学们的探究欲望，生成的是什么气体？
    [提出猜想]小组同学猜想放出的气体可能是SO2、O2、H2．做出以上猜想的依据是
    质量守恒定律
    质量守恒定律
    ．
    [查阅资料]SO2易溶于水，它能与NaOH反应，生成Na2SO3．
    [方案设计]依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
    （1）甲同学认为是O2，则检验方法是
    用带火星的木条检验，看木条是否复燃
    用带火星的木条检验，看木条是否复燃
    ．
    （2）乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量．写出SO2与NaOH反应的化学方程式
    SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
    SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
    ．

    （3）实验小组同学合作设计了如图1组合实验方案，排除和验证猜想的气体．
    装置B中浓硫酸的作用是
    吸收水蒸气或干燥气体
    吸收水蒸气或干燥气体
    ，如果放出的是O2和H2，你认为方案中存在的安全隐患是
    实验时在C装置中易发生爆炸事故
    实验时在C装置中易发生爆炸事故
    ．
    经丙同学确认安全后（即不含O2），小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃C处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，质量无增减．
    [得出结论]：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是
    H2
    H2
    ．
    （4）若不通过称量，如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应？丁同学设计了如图2所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论．你认为这一方案是否严谨，并说明理由．若不严谨，仍利用该装置，你认为应该补做什么实验？

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    科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2013?孝感）某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出．生成的是什么气体呢？同学们决定进行探究．探究前老师提示，该反应生成的气体只有一种．
    提出猜想：放出的气体可能是SO2、O2、H2，提出猜想的依据是
    质量守恒定律
    质量守恒定律
    ．
    查阅资料：SO2易溶于水，化学性质与二氧化碳有相似之处，它能使澄清石灰水变浑浊，生成CaSO3．
    方案设计：依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
    （1）甲同学认为是O2，则检验方法是
    用带火星的木条检验，看木条是否复燃
    用带火星的木条检验，看木条是否复燃
    ．
    （2）乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入澄清石灰水中，看澄清石灰水是否变浑浊．写出SO2与Ca（OH）2反应的化学方程式
    SO2+Ca（OH）2=CaSO3↓+H2O
    SO2+Ca（OH）2=CaSO3↓+H2O
    ．
    （3）实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体．

    若拆去B装置，直接连接A和C装置进行实验，可能导致
    C装置中的硬质玻璃管破裂
    C装置中的硬质玻璃管破裂
    后果发生．
    实验探究：实验开始时，先将收集到的气体从a通入一段时间后，再点燃C处酒精灯；
    这样操作的目的是
    排出装置内的空气，以防加热时爆炸
    排出装置内的空气，以防加热时爆炸
    ．
    实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；
    结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是
    氢气
    氢气
    ．
    思维拓展：由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有
    酸
    酸
    ．

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