Question

小青探究铜与稀硫酸在加热的条件下能否发生反应的实验时，发现加热到沸腾时没有现象，沸腾一段时间后，溶液开始变色，同时产生较多气泡．对于此现象小青产生了疑问：为什么刚开始时没有现象？而发生反应后生成的气体又是什么？
【提出猜想】①可能是H₂；②可能是O₂；③可能是SO₂
任何的猜想都要有依据，你觉得小青提出猜想的依据是：

根据质量守恒定律，硫酸中含有H、O、S元素

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【查阅资料】①铜与热的浓硫酸反应产生SO₂；②SO₂与Ca（OH）₂反应生成沉淀CaSO₃．
【实验验证】请你根据以下实验条件，设计实验验证小青的猜想，并将相关内容填在下表．
仅限选择的用品和试剂：试管；带火星的木条、澄清石灰水．

实验步骤	实验操作	预期现象和结论
第一步
第二步

【交流与讨论】经验证，猜想③正确．为此，小青对此实验现象和结论作出了合理的解释，你觉得小青的解释是：

加热使溶液中的水不断蒸发，硫酸浓度逐渐增大，当达到一定浓度时，硫酸跟铜反应产生SO₂气体．

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Answer 1

分析：探究铜与稀硫酸的反应，根据质量守恒定律，对猜想的生成物进行实验验证；根据信息“铜与热的浓硫酸反应产生SO₂”“SO₂与Ca（OH）₂反应生成难溶的CaSO₃”，对所做出的解释进行评价．

解答：解：【提出猜想】猜想所涉及的三种气体中的元素H、O、S与硫酸的组成元素相同，可得知在进行猜想时依据的是反应前后元素种类不变．故答：根据质量守恒定律，硫酸中含有H、O、S元素；
【实验验证】设计检验气体的实验时，可根据猜想的三种气体的性质不同，设计相应的性质实验，逐一排除．故答：

实验步骤	实验操作	预期现象和结论
第一步	将气体通入盛有足量澄清石灰水的试管中	若石灰水变浑浊，则气体是SO2，猜想③正确；否则气体不是SO2
第二步	用试管收满气体，然后把带火星的木条伸入试管内	若木条复燃，则气体是O2，猜想②正确； 否则气体是H2，猜想①正确

（说明：第一步和第二步可以颠倒）；或：

实验步骤	实验操作	预期现象和结论
第一步	用试管收满气体，然后把带火星的木条伸入试管内	若木条复燃，则气体是O2，猜想②正确；否则气体不是O2
第二步	将气体通入盛有足量澄清石灰水的试管中	若石灰水变浑浊，则气体是SO2，猜想③正确；否则气体是H2

【交流与讨论】铜不能与稀硫酸反应，在加热时稀硫酸蒸发掉水浓度增加形成浓硫酸，浓硫酸有很强的氧化性，在加热时与铜发生反应放出了气体二氧化硫．故答案为：加热使溶液中的水不断蒸发，硫酸浓度逐渐增大，当达到一定浓度时，硫酸跟铜反应产生SO₂气体．

点评：本题属于信息题的考查，难度较大，解题的关键是能够读懂题干提供的信息，结合资料信息及质量守恒定律的运用、氢气和氧气的检验方法完成实验的设计及讨论．