Question

19．為了驗(yàn)證金屬的活動性，同學(xué)們將潔凈的鐵釘放入硫酸銅溶液中，觀察到鐵釘表面變?yōu)榧t色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；．細(xì)心的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，鐵釘表面同時含有氣泡冒出，就此氣泡成分，同學(xué)們在老師指導(dǎo)下進(jìn)行了如下探究：
【提出猜想】

同學(xué)	A	B	C	D
對氣泡成分的猜想	氧氣	二氧化硫	二氧化碳	氫氣

同學(xué)們一致認(rèn)為C同學(xué)的猜想是不合理的，理由是根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物中沒有碳元素所以生成物中一定沒有二氧化碳．
【查閱資料】二氧化硫具有漂白性，會使品紅溶液褪色．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】利用如圖所示的裝置分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

（1）反應(yīng)一段時間后，A同學(xué)將帶火星的木條放在a處，觀察到帶火星的木條沒有復(fù)燃，則她的猜想錯誤．
（2）B同學(xué)將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中，觀察到品紅溶液不褪色，則她的猜想也錯誤．
（3）D同學(xué)將圖Ⅰ中的a端導(dǎo)管與圖Ⅱ中的c端導(dǎo)管相連，目的是對其他進(jìn)行干燥．反應(yīng)一段時間后，點(diǎn)燃從圖Ⅱ另一端導(dǎo)管出來的氣體，通過對現(xiàn)象的分析，得出他的猜想正確．
【得出結(jié)論】鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)時伴隨產(chǎn)生了氫氣．
【討論反思】這幾位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案存在安全隱患，理由是該實(shí)驗(yàn)中氫氣屬于可燃性氣體，不純點(diǎn)燃可能會發(fā)生爆炸，改進(jìn)的方法是先將從a處的氣體通入圖Ⅱ一段時間后再點(diǎn)燃．
【繼續(xù)追問】鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)為什么會伴隨產(chǎn)生氫氣？
【查閱資料】有些鹽在水溶液中會發(fā)生水解反應(yīng)，使鹽溶液不一定呈中性．
【再次猜想】硫酸銅溶液可能顯酸性．
【驗(yàn)證方案】

操作	現(xiàn)象	結(jié)論
向硫酸銅溶液中滴加石蕊試液	溶液變紅	[再次猜想]是正確的．

【反思與評價】同學(xué)們做完以上實(shí)驗(yàn)很有成就感，體驗(yàn)到探究的快樂，并感慨“科學(xué)探究無止境”！

Answer 1

分析 鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵；
【提出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物中沒有碳元素所以生成物中一定沒有二氧化碳進(jìn)行解答；
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1）根據(jù)氧氣的助燃性進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)二氧化硫具有漂白性，會使品紅溶液褪色進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)氫氣屬于可燃性氣體，能燃燒進(jìn)行解答；
【討論反思】該實(shí)驗(yàn)中氫氣屬于可燃性氣體，不純點(diǎn)燃可能會發(fā)生爆炸進(jìn)行解答；
【再次猜想】根據(jù)鹽在水溶液中會發(fā)生水解反應(yīng)，使鹽溶液不一定呈中性進(jìn)行解答；
【驗(yàn)證方案】酸性溶液的性質(zhì)進(jìn)行解答．

解答 解：在金屬活動性表中鐵排在銅前面，能置換出硫酸銅溶液中的銅，鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵；化學(xué)方程式Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
【提出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物中沒有碳元素所以生成物中一定沒有二氧化碳；故填：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物中沒有碳元素所以生成物中一定沒有二氧化碳；
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，證明不是氧氣，則帶火星的木條沒有復(fù)燃；故填：帶火星的木條沒有復(fù)燃；
（2）二氧化硫具有漂白性，會使品紅溶液褪色，證明不是二氧化硫，則品紅溶液不褪色；故填：品紅溶液不褪色；
（3）氫氣屬于可燃性氣體，能燃燒，但從圖Ⅰ中制得的氫氣會帶有水蒸氣，需要干燥，干燥氣體長進(jìn)短出，故填：c；干燥；
【討論反思】氫氣屬于可燃性氣體，不純點(diǎn)燃可能會發(fā)生爆炸，故填：該實(shí)驗(yàn)中氫氣屬于可燃性氣體，不純點(diǎn)燃可能會發(fā)生爆炸；先將從a處的氣體通入圖Ⅱ一段時間后再點(diǎn)燃鐵和先將從a處的氣體通入圖Ⅱ一段時間后再點(diǎn)燃；
【再次猜想】鐵與酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸亞鐵，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；而鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)生成了氫氣，所以溶液呈酸性；故填：酸；
【驗(yàn)證方案】要驗(yàn)證溶液呈酸性，在溶液中滴加石蕊試液，能使紫色石蕊試液變紅，證明溶液顯酸性，故填：向硫酸銅溶液中滴加石蕊試液；溶液變紅；
故答案為：
Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
【提出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物中沒有碳元素所以生成物中一定沒有二氧化碳；
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1）帶火星的木條沒有復(fù)燃；
（2）品紅溶液不褪色；
（3）c；干燥；
【討論反思】該實(shí)驗(yàn)中氫氣屬于可燃性氣體，不純點(diǎn)燃可能會發(fā)生爆炸；先將從a處的氣體通入圖Ⅱ一段時間后再點(diǎn)燃；
【再次猜想】酸；
【驗(yàn)證方案】向硫酸銅溶液中滴加石蕊試液；溶液變紅．

點(diǎn)評 本題主要考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計與評價，在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合所給的知識和學(xué)過的知識進(jìn)行分析解答．