Question

19．為了驗證金屬的活動性，同學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，反應的化學方程式為Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；．細心的同學發(fā)現(xiàn)，鐵釘表面同時含有氣泡冒出，就此氣泡成分，同學們在老師指導下進行了如下探究：
【提出猜想】

同學	A	B	C	D
對氣泡成分的猜想	氧氣	二氧化硫	二氧化碳	氫氣

同學們一致認為C同學的猜想是不合理的，理由是根據(jù)質量守恒定律，化學反應前后元素種類不變，反應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．
【進行實驗】利用如圖所示的裝置分別進行實驗

（1）反應一段時間后，A同學將帶火星的木條放在a處，觀察到帶火星的木條沒有復燃，則她的猜想錯誤．
（2）B同學將產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同學將圖Ⅰ中的a端導管與圖Ⅱ中的c端導管相連，目的是對其他進行干燥．反應一段時間后，點燃從圖Ⅱ另一端導管出來的氣體，通過對現(xiàn)象的分析，得出他的猜想正確．
【得出結論】鐵與硫酸銅溶液反應時伴隨產生了氫氣．
【討論反思】這幾位同學的實驗方案存在安全隱患，理由是該實驗中氫氣屬于可燃性氣體，不純點燃可能會發(fā)生爆炸，改進的方法是先將從a處的氣體通入圖Ⅱ一段時間后再點燃．
【繼續(xù)追問】鐵與硫酸銅溶液反應為什么會伴隨產生氫氣？
【查閱資料】有些鹽在水溶液中會發(fā)生水解反應，使鹽溶液不一定呈中性．
【再次猜想】硫酸銅溶液可能顯酸性．
【驗證方案】

操作	現(xiàn)象	結論
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】同學們做完以上實驗很有成就感，體驗到探究的快樂，并感慨“科學探究無止境”！

Answer 1

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

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生成銅和硫酸亞鐵；化學方程式Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
【提出猜想】根據(jù)質量守恒定律，化學反應前后元素種類不變，反應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)質量守恒定律，化學反應前后元素種類不變，反應物中沒有碳元素所以生成物中一定沒有二氧化碳；
【進行實驗】（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃，證明不是氧氣，則帶火星的木條沒有復燃；故填：帶火星的木條沒有復燃；
（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，干燥氣體長進短出，故填：c；干燥；
【討論反思】氫氣屬于可燃性氣體，不純點燃可能會發(fā)生爆炸，故填：該實驗中氫氣屬于可燃性氣體，不純點燃可能會發(fā)生爆炸；先將從a處的氣體通入圖Ⅱ一段時間后再點燃鐵和先將從a處的氣體通入圖Ⅱ一段時間后再點燃；
【再次猜想】鐵與酸反應生成氫氣和硫酸亞鐵，發(fā)生反應的化學方程式為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；而鐵和硫酸銅溶液反應生成了氫氣，所以溶液呈酸性；故填：酸；
【驗證方案】要驗證溶液呈酸性，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)質量守恒定律，化學反應前后元素種類不變，反應物中沒有碳元素所以生成物中一定沒有二氧化碳；
【進行實驗】（1）帶火星的木條沒有復燃；
（2）品紅溶液不褪色；
（3）c；干燥；
【討論反思】該實驗中氫氣屬于可燃性氣體，不純點燃可能會發(fā)生爆炸；先將從a處的氣體通入圖Ⅱ一段時間后再點燃；
【再次猜想】酸；
【驗證方案】向硫酸銅溶液中滴加石蕊試液；溶液變紅．

點評 本題主要考查化學實驗的方案設計與評價，在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合所給的知識和學過的知識進行分析解答．