某興趣小組用鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律時(shí)，發(fā)現(xiàn)鐵釘表面有氣泡產(chǎn)生、溶液沒(méi)有變成淺綠色的異?，F(xiàn)象，請(qǐng)你和興趣小組一起探究，并回答問(wèn)題。
【查閱資料】①硫酸亞鐵與氧氣和水能發(fā)生反應(yīng)，使得溶液中的氫離子濃度增加
②溶液中氫離子濃度越大，酸性越強(qiáng)
探究一：鐵釘表面產(chǎn)生的是什么氣體？
【做出猜想】（1）猜想一：二氧化硫；猜想二：氧氣；猜想三：氫氣。
做出猜想的依據(jù)是

質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變

質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變

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【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①小芳用手在冒氣泡的試管口輕輕扇動(dòng)，使少量氣體進(jìn)入鼻孔	無(wú)刺激性氣味 無(wú)刺激性氣味	猜想一不正確
②小剛用帶火星的木條伸入收集該氣體的試管中	木條不復(fù)燃	猜想二不正確
③小明將收集該氣體的試管移近酒精燈火焰，松開(kāi)拇指	氣體燃燒，試管口出現(xiàn)淡藍(lán)色火焰 氣體燃燒，試管口出現(xiàn)淡藍(lán)色火焰	猜想三正確

【實(shí)驗(yàn)分析】硫酸銅溶液呈酸性，溶液中含有氫離子，該氣體可看成由稀硫酸與鐵釘反應(yīng)產(chǎn)生的，請(qǐng)用化學(xué)方程式表示該氣體產(chǎn)生的原因

Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑

Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑

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探究二：鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)的最佳條件是什么？
（2）【實(shí)驗(yàn)探究】分別用蒸餾水配制4%和2%的硫酸銅的冷、熱溶液，各取5mL分別加入4支試管中，放入用砂紙打磨過(guò)的相同鐵釘，比較反應(yīng)現(xiàn)象，記錄如表：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	硫酸銅溶液	變?yōu)闇\綠色	有紅色固體	無(wú)氣泡	符合標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)象
1	2%硫酸銅冷溶液	√較慢	√	√	√
2	2%硫酸銅熱溶液	√較快	√	√	√
3	4%硫酸銅冷溶液	√緩慢	√	√	√
4	4%硫酸銅熱溶液	√較快	V	×	×

①為探究反應(yīng)物濃度對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可選擇實(shí)驗(yàn)

1、3或2、4

1、3或2、4

進(jìn)行對(duì)照（填實(shí)驗(yàn)編號(hào)）
②結(jié)合表格數(shù)據(jù)分析，鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)的最佳條件是

2%硫酸銅熱溶液

2%硫酸銅熱溶液

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注意：若答對(duì)第（3）小題可獎(jiǎng)勵(lì)3分，試卷總分不超過(guò)40分
探究三：反應(yīng)中溶液pH為什么減??？
（3）結(jié)合探究一中氫氣產(chǎn)生的原理，興趣小組的同學(xué)推測(cè)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中氫離子濃度應(yīng)該減小，pH應(yīng)該逐漸增大，于是利用如圖1裝置，用pH傳感器測(cè)量溶液pH的變化，同時(shí)測(cè)定了該裝置中氧氣含量的變化，結(jié)果如圖2、圖3所示，試分析溶液pH下降的原因

鐵和硫酸銅反應(yīng)生成了硫酸亞鐵，硫酸亞鐵與氧氣和水能發(fā)生反應(yīng)，使得溶液中的氫離子濃度增加，溶液中氫離子濃度越大，酸性越強(qiáng)，故溶液pH值下降

鐵和硫酸銅反應(yīng)生成了硫酸亞鐵，硫酸亞鐵與氧氣和水能發(fā)生反應(yīng)，使得溶液中的氫離子濃度增加，溶液中氫離子濃度越大，酸性越強(qiáng)，故溶液pH值下降

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【反思與交流】結(jié)合以上探究綜合分析
①探究二中配制硫酸銅溶液的蒸餾水應(yīng)該

先煮沸冷卻后使用

先煮沸冷卻后使用

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②利用鐵與硫酸銅反應(yīng)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律時(shí)，應(yīng)注意

硫酸銅溶液的濃度不宜過(guò)大

硫酸銅溶液的濃度不宜過(guò)大

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