1. (2023·蜀山模拟) 某兴趣小组用铁钉与硫酸铜溶液反应验证质量守恒定律时，发现铁钉表面有气泡产生、溶液没有变成浅绿色的异常现象，请你和兴趣小组一起探究，并回答问题。

【查阅资料】1.硫酸亚铁与氧气和水能发生反应，使得溶液中的氢离子浓度增加

2溶液中氢离子浓度越大，酸性越强

1. （1） 探究一：铁钉表面产生的是什么气体？

   【做出猜想】

   猜想一：二氧化硫；猜想二：氧气；猜想三：氢气。

   做出猜想的依据是。

3. （2） 【进行实验】

   实验步骤	实验现象	实验结论
   ①小芳用手在冒气泡的试管口轻轻扇动，使少量气体进入鼻孔	。	猜想一不正确
   ②小刚用带火星的木条伸入收集该气体的试管中	木条不复燃	猜想二不正确
   ③小明将收集该气体的试管移近酒精灯火焰，松开拇指	。	猜想三正确

5. （3） 【实验分析】

   硫酸铜溶液呈酸性，溶液中含有氢离子，该气体可看成由稀硫酸与铁钉反应产生的，请用化学方程式表示该气体产生的原因。

7. （4） 探究二：铁和硫酸铜溶液反应的最佳条件是什么？

   【实验探究】

   分别用蒸馏水配置4%和2%的硫酸铜的冷、热溶液，各取5mL分别加入4支试管中，放入用砂纸打磨过的相同铁钉，比较反应现象，记录如下表：

   实验编号	硫酸铜溶液	变为浅绿色	有红色固体	无气泡	符合标准现象
   1	2%硫酸铜冷溶液	√较慢	√	√	√
   2	2%硫酸铜热溶液	√较快	√	√	√
   3	4%硫酸铜冷溶液	√缓慢	√	√	√
   4	4%硫酸铜热溶液	√较快	√	×	×

   ①为探究反应物浓度对实验的影响，可选择实验进行对照(填实验编号)

   ②结合表格数据分析，铁和硫酸铜溶液反应的最佳条件是。

9. （5） 探究三：反应中溶液pH值为什么减小？

   结合探究一中氢气产生的原理，兴趣小组的同学推测，随着反应的进行，溶液中氢离子浓度应该减小，pH值应该逐渐增大，于是利用如图1装置，用pH传感器测量溶液pH值的变化，同时测定了该装置中氧气含量的变化，结果如图2、图3所示，试分析溶液pH值下降的原因。

   

11. （6）  【反思与交流】

    结合以上探究综合分析

    ①探究二中配置硫酸铜溶液的蒸馏水应该。

    ②利用铁与硫酸铜反应验证质量守恒定律时，应注意。