9.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】放出的气体可能是SO
2、O
2、H
2.
【查阅资料】SO
2易溶于水,它能与NaOH反应.
【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O
2,则检验方法是用带火星的木条试验,看木条是否复燃.
(2)乙同学认为是SO
2,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SO
2与NaOH反应的化学方程式SO
2+2NaOH=Na
2SO
3+H
2O.
(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O
2和H
2,你认为方案中的安全隐患是实验时剩余气体B通过加热的试管易发生爆炸事故.丙同学认为:为确保安全,实验前应先收集一试管气体,用拇指堵住,试管口朝下,靠近火焰,移开拇指点火,若发出轻微爆鸣声,方可采用上面的装置进行实验.
【实验探究】经丙同学确认安全后,小组同学首先对如图1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,产生的气体是氢气.
【思维拓展】
(1)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有酸性物质.
(2)不通过称量,如何判断SO
2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SO
2与NaOH溶液发生反应的结论.其他同学认为这一方案不严谨,理由是可能是二氧化硫气体溶解在水中导致试管内压强减小.要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是用等体积的水代替氢氧化钠溶液做相同的实验作对比.