Question

13．請你參與下列探究：
[問題情景]某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時有較多的氣泡放出．同學(xué)們都能解釋紅色固體物質(zhì)的出現(xiàn)，請你寫出生成紅色固體物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．但卻對氣體的生成產(chǎn)生了疑問，這激發(fā)了同學(xué)們強(qiáng)烈的探究欲望，生成的是什么氣體？
[提出猜想]從物質(zhì)組成元素的角度，放出的氣體可能是O₂、SO₂、H₂．
[查閱資料]SO₂易溶于水，它能與過量的NaOH溶液反應(yīng)，生成Na₂SO₃．
[方案設(shè)計]依據(jù)上述猜想，實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)分別設(shè)計了如下方案：
（1）甲同學(xué)認(rèn)為是O₂，則較簡單的檢驗(yàn)方法是用帶火星的木條伸入收集的氣體中若復(fù)燃說明是氧氣．
（2）乙同學(xué)認(rèn)為是SO₂，則只需將放出的氣體通入盛有NaOH溶液的洗氣瓶中，稱量通氣前后洗氣瓶的質(zhì)量．寫出SO₂與過量的NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O．
（3）甲、乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明氣體中既不含O₂也不含SO₂．丙同學(xué)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測氣體是H₂．
[實(shí)驗(yàn)探究]丙同學(xué)為了檢驗(yàn)H₂，收集了一試管氣體，用拇指堵住試管口且管口略向下傾斜靠近火焰移開拇指點(diǎn)火，聽到很小的聲音．然后再將氣體用帶尖嘴的導(dǎo)管導(dǎo)出點(diǎn)燃且用冷而干燥的燒杯罩在火焰上方，氣體在空氣中安靜的燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，燒杯壁上有水珠生成，接觸燒杯的手能感覺到發(fā)熱．
結(jié)論：鐵粉與硫酸銅的溶液反應(yīng)時，產(chǎn)生的氣體是氫氣．
[思維拓展]由上述實(shí)驗(yàn)可以推出，硫酸銅溶液中可能含有酸性物質(zhì)．

Answer 1

分析 依據(jù)鐵能和硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵進(jìn)行書寫即可；
【方案設(shè)計】（1）運(yùn)用氧氣支持燃燒能使帶火星的木條復(fù)燃解答．
（2）運(yùn)用SO₂與NaOH反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水解答．
【實(shí)驗(yàn)探究】運(yùn)用氫氣的燃燒現(xiàn)象分析判斷
【思維拓展】
運(yùn)用金屬和酸的反應(yīng)能生成氫氣的特點(diǎn)進(jìn)行解答．

解答 解：鐵能和硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，其方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
【方案設(shè)計】
（1）氧氣的鑒定一般是用帶火星的木條伸入收集的氣體中，若復(fù)燃說明是氧氣；
（2）SO₂與NaOH反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，其方程式為：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象：氣體在空氣里安靜的燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，燒杯壁上有水珠生成，接觸燒杯的手能感覺到發(fā)熱．說明這種氣體是氫氣；
【思維拓展】因?yàn)榛顒有栽跉淝暗慕饘俸退岱磻?yīng)能產(chǎn)生氫氣，所以由上述實(shí)驗(yàn)可以推出，可斷定該溶液呈酸性；
故答案為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
【方案設(shè)計】
（1）用帶火星的木條伸入收集的氣體中若復(fù)燃說明是氧氣；
（2）SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
【實(shí)驗(yàn)探究】氫氣；
【思維拓展】酸性；

點(diǎn)評 本題綜合考查了金屬的化學(xué)性質(zhì)、氧氣的檢驗(yàn)、使用氫氣的注意事項(xiàng)以及堿的部分性質(zhì)，解題的關(guān)鍵是進(jìn)行知識的遷移和靈活運(yùn)用．