Question

【題目】請你參與下列實驗探究：
（1）【問題情景】某科學實驗小組同學將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發(fā)現生成紅色固體物質的同時有較多的氣泡放出．于是，同學們提出問題：生成的是什么氣體？ 【提出猜想】從物質組成元素的角度分析，放出的氣體可能是SO2、O2、H2 ．
【查閱資料】SO2易溶于水，它能與NaOH反應，生成Na2SO3 ．
【方案設計】依據上述猜想，實驗小組同學分別設計了如下方案：

①甲同學認為是O2 ， 收集一瓶該氣體，檢驗方法是 ．
②乙同學認為是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量．寫出SO2與NaOH反應的化學方程式 ．
③實驗小組同學合作設計了如下組合實驗方案，排除和驗證猜想的氣體．如果放出的是O2和H2 ， 你認為方案中的安全隱患是 ．
（2）【實驗探究】經丙同學檢驗確認安全后，小組同學首先對裝置A進行稱量，再將收集到的氣體從a通入，過一會兒點燃B處酒精燈；一段時間后，發(fā)現表面含CuO的銅網由黑色變?yōu)楣饬恋募t色；停止通氣，再次稱量裝置A，發(fā)現質量無增減． 結論：鐵粉與硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是 ．
（3）【思維拓展】 ①由上述實驗可以推出，硫酸銅溶液中可能含有（選填：“酸性”、“堿性”或“中性”）物質．
②不通過稱量，如何判斷SO2與NaOH溶液發(fā)生了反應呢？有一同學設計了圖2所示的裝置進行實驗，發(fā)現試管內液面上升，就得出SO2與NaOH溶液發(fā)生反應的結論．其他同學認為這一方案不嚴謹，理由是 ． 要得到科學嚴謹的結論，仍利用該裝置，補做的實驗是

Answer 1

【答案】
（1）用帶火星的木條試驗，看木條是否復燃；SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；實驗時在B裝置中易發(fā)生爆炸事故
（2）H2
（3）酸性；SO2易溶于水，也能使液面上升；將NaOH溶液換成水做對比實驗
【解析】（1）①氧氣能夠支持燃燒，所以我們用帶火星的木條試驗，若木條復燃，說明是氧氣．所以答案是：用帶火星的木條試驗，看木條是否復燃；②根據題意，化學方程式為：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；③實驗小組同學合作設計了如下組合實驗方案，排除和驗證猜想的氣體．如果放出的是O2和H2 ， 那么易燃的氫氣在經過B的玻璃管時，與空氣混合容易引發(fā)爆炸，所以我認為方案中的安全隱患實驗時在B 裝置中易發(fā)生爆炸事故；（2）【實驗探究】裝置A反應前后質量無增減，說明氣體中沒有SO2 ． 一段時間后，表面含CuO的銅網由黑色變?yōu)楣饬恋募t色，說明遇到了氫氣，氫氣能夠還原氧化銅，也沒有氧氣，在有氧氣的時候，銅粉會被氧化，所以，鐵粉與硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是H2 ． （3）【思維拓展】①金屬能夠和酸反應放出氫氣，但是這里只有硫酸銅鹽溶液，說明該鹽溶液顯酸性，故答案是酸性．②發(fā)現試管內液面上升，就得出SO2與NaOH溶液發(fā)生反應的結論，這一方案不嚴謹，因為SO2易溶于水，所以可能跟NaOH溶液中的水反應也可以使液面上升，故理由是SO2易溶于水，也能使液面上升；要得到科學嚴謹的結論，仍利用該裝置，補做的實驗是將NaOH溶液換成水做對比實驗，若換成水后倒吸的量沒有NaOH溶液倒吸的多，能夠說明SO2與NaOH溶液發(fā)生反應． 故答為：（1）【方案設計】①用帶火星的木條試驗，看木條是否復燃；②SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；③實驗時在B 裝置中易發(fā)生爆炸事故；（2）【實驗探究】H2；（3）【思維拓展】①酸性；②SO2易溶于水，也能使液面上升、將NaOH溶液換成水做對比實驗
【考點精析】根據題目的已知條件，利用金屬材料的選擇依據和書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金．重金屬：如銅、鋅、鉛等；有色金屬輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬；注意：a、配平 b、條件 c、箭號．