Question

【题目】请你参与下列实验探究：
（1）【问题情景】某科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．于是，同学们提出问题：生成的是什么气体？ 【提出猜想】从物质组成元素的角度分析，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 ， 收集一瓶该气体，检验方法是 ．
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 ．
（2）【实验探究】经丙同学检验确认安全后，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 ．
（3）【思维拓展】 ①由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有（选填：“酸性”、“碱性”或“中性”）物质．
②不通过称量，如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢？有一同学设计了图2所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论．其他同学认为这一方案不严谨，理由是 ． 要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是

Answer 1

【答案】
（1）用带火星的木条试验，看木条是否复燃；SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；实验时在B装置中易发生爆炸事故
（2）H2
（3）酸性；SO2易溶于水，也能使液面上升；将NaOH溶液换成水做对比实验
【解析】（1）①氧气能够支持燃烧，所以我们用带火星的木条试验，若木条复燃，说明是氧气．所以答案是：用带火星的木条试验，看木条是否复燃；②根据题意，化学方程式为：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；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 ， 那么易燃的氢气在经过B的玻璃管时，与空气混合容易引发爆炸，所以我认为方案中的安全隐患实验时在B 装置中易发生爆炸事故；（2）【实验探究】装置A反应前后质量无增减，说明气体中没有SO2 ． 一段时间后，表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，说明遇到了氢气，氢气能够还原氧化铜，也没有氧气，在有氧气的时候，铜粉会被氧化，所以，铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是H2 ． （3）【思维拓展】①金属能够和酸反应放出氢气，但是这里只有硫酸铜盐溶液，说明该盐溶液显酸性，故答案是酸性．②发现试管内液面上升，就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论，这一方案不严谨，因为SO2易溶于水，所以可能跟NaOH溶液中的水反应也可以使液面上升，故理由是SO2易溶于水，也能使液面上升；要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是将NaOH溶液换成水做对比实验，若换成水后倒吸的量没有NaOH溶液倒吸的多，能够说明SO2与NaOH溶液发生反应． 故答为：（1）【方案设计】①用带火星的木条试验，看木条是否复燃；②SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；③实验时在B 装置中易发生爆炸事故；（2）【实验探究】H2；（3）【思维拓展】①酸性；②SO2易溶于水，也能使液面上升、将NaOH溶液换成水做对比实验
【考点精析】根据题目的已知条件，利用金属材料的选择依据和书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金．重金属：如铜、锌、铅等；有色金属轻金属：如钠、镁、铝等；有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属；注意：a、配平 b、条件 c、箭号．