Question

【题目】请你参与下列探究：

（问题情景）某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望，生成的是什么气体？

（提出猜想）从物质组成元素的角度，放出的气体可能是SO2、O2、H2

（查阅资料）SO2易溶于水，它能与NaOH反应，生成Na2SO3

（方案设计）依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：

（1）甲同学认为是O2，则可用___________进行检验。

（2）乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO2与NaOH反应的化学方程式 ____________。

（3）实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。如果放出的是O2和H2，你认为方案中的安全隐患是_____________ 。

丙同学认为：为确保安全，实验前应先收集一试管气体，进行_______实验，方可采用下面的装置进行实验。

（实验探究）经丙同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量无增减。

结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是_____________。

（思维拓展）

经检验发现，该硫酸铜溶液中只含有一种阴离子，则由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中含有的阳离子是____________。

Answer 1

【答案】用带火星的木条试验，看木条是否复燃 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 实验时剩余气体通过B中加热的试管易发生爆炸事故 验纯 H2 Cu2+、H+

【解析】

(1)氧气具有助燃性，可使带火星的木条复燃；故填：用带火星的木条试验，看木条是否复燃
(2)二氧化硫是酸性气体，可以与碱氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；故填：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(3)氢气具有可燃性，氢气可以将氧化铜还原为铜，同时生成水，所以黑色铜网变红，有水珠出现；化学方程式为：H2+CuOH2O+Cu；如若不纯，点燃或加热时易产生爆炸事故，所以使用前要注意验纯，一般采用小试管收集点燃的方法，不纯时能发出尖锐的爆鸣声，故填：实验时剩余气体通过B中加热的试管易发生爆炸事故；验纯

根据：对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，说明有氢气；停止通气，再次称量装置A，发现质量无增减，可知没有SO2，可得出结论为：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是H2，故填：H2

[思维拓展]

硫酸铜溶液中只含有一种阴离子，是硫酸根离子，由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中含有的阳离子是铜离子和氢离子。故填：Cu2+、H+