Question

小颖同学将铁粉投入硫酸铜溶液中时，发现生成红色固体的同时有较多的气泡放出，小颖对产生气泡的现象提出疑问，邀请兴趣小组的同学们展开了如下探究实验。

（提出问题）产生的气体是什么呢？

（作出猜想）兴趣小组的同学分别作出了如下猜想：小军的猜想：O₂；小红的猜想：SO₂；小颖的猜想：H₂；小伟的猜想：N₂。

（交流讨论）同学们经过讨论一致认为小伟的猜想不正确，依据是_____。

（查阅资料）SO₂具有刺激性气味，易溶于水，能与NaOH溶液发生反应生成Na₂SO₃和水。

（实验探究）同学们收集气体，并分别对各自的猜想进行验证。

	实验操作	实验现象	实验结论
小军	将带火星的木条伸入到收集的气体中	_____	猜想不正确
小红	将产生的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量质量	通气前后洗气瓶的质量不变	猜想_____（填“正确”或“不正确”）
小颖	将产生的气体用尖嘴玻璃管导出后点燃，并用冷而干燥的烧杯罩在火焰的上方	气体燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁_____	猜想正确

写出小颖实验中发生反应的化学方程式_____。

（评价与改进）

（1）小红认为小军和小颖的实验方案都存在安全隐患，理由是_____。

（2）实验结束后，老师认为不需要进行实验即可通过更简便的方法验证小红的猜想，你认为所选择更为简便方法的依据是_____。

（拓展与延伸）

（1）由实验探究推测，可知硫酸铜溶液中可能含有呈酸性的物质，一般不用紫色石蕊溶液检验硫酸铜溶液酸碱性的原因是_____。

（2）据老师介绍，CuSO₄可做催化剂，能加快过氧化氢的分解速率。为了验证老师的说法，需要进行的探究内容有：①是否能加快过氧化氢的分解；②_____。

Answer

反应物中不含氮元素 木条不复燃 不正确 有水雾产生 2H2+O22H2O 不纯的可燃性气体在点燃时容易产生爆炸 SO2具有刺激性气味 硫酸铜溶液为蓝色，对实验现象的颜色有干扰 反应前后硫酸铜的质量和化学性质是否发生改变

【解析】

[交流讨论]小伟的猜想是氮气，但是反应物中不含氮元素，因此小伟猜想不正确的理由是反应物中不含氮元素，故填：反应物中不含氮元素。

[实验探究]小军的猜想是氧气，可以利用氧气能使带火星的木条复燃来简阳是否生成了氧气；因此采取的实验是：将带火星的木条伸入到收集的气体中，木条不复燃，则证明气体不是氧气，则小军的猜想不正确。

小红的猜想是二氧化硫，由于二氧化硫能与NaOH溶液发生反应生成Na2SO3和水，溶液的质量增重了；因此采取的实验是：将产生的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量质量。发现通气前后洗气瓶的质量不变，说明没有二氧化硫与NaOH溶液反应，因此猜想不正确。

小颖的猜想是氢气，可以利用氢气可以燃烧，火焰颜色和产物来验证，因此采取的实验是：将产生的气体用尖嘴玻璃管导出后点燃，并用冷而干燥的烧杯罩在火焰的上方，发现气体燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾产生，因此证明猜想正确。

故填：木条不复燃；不正确；有水雾产生。

小颖实验中是采用的氢气燃烧的方法，其反应的化学方程式为：2H2+O22H2O。故填：2H2+O22H2O。

[评价与改进]

（1）小军和小颖的实验中都用到了火，若是不纯的可燃性气体遇到火会产生爆炸，因此小红认为小军和小颖的实验方案都存在安全隐患。故填：不纯的可燃性气体在点燃时容易产生爆炸。

（2）由于SO2具有刺激性气味，可以通过闻气体的气味来验证，因此老师认为不需要进行实验即可通过更简便的方法验证小红的猜想。故填：SO2具有刺激性气味。

[拓展与延伸]

（1）硫酸铜溶液本身呈现出蓝色，若是用紫色石蕊溶液来检验的话，硫酸铜的颜色对石蕊溶液显色由干扰，因此一般不用紫色石蕊溶液检验硫酸铜溶液酸碱性。故填：硫酸铜溶液为蓝色，对实验现象的颜色有干扰。

（2）要想证明硫酸铜是催化剂必须满足“一变二不变”的原则，即改变反应速率，反应前后硫酸铜的化学性质和质量均不变才能确定为催化剂；因此为了验证老师的说法，需要进行的探究内容有：①是否能加快过氧化氢的分解；②反应前后硫酸铜的质量和化学性质是否发生改变。故填：反应前后硫酸铜的质量和化学性质是否发生改变。