Question

問題情景：某化學實驗小組同學將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發現生成紅色固體物質的同時有較多的氣泡放出．這一現象激發起同學們的探究欲望，生成的是什么氣體？

提出猜想：從物質組成元素的角度，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，則檢驗方法是________．

(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圖的實驗方案，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________________．

丙同學認為：為確保安全，實驗前應先收集一試管氣體，用拇指________，若不發出________，方可采用上面的裝置進行實驗．

實驗探究：經丙同學確認安全后，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，發現表面含CuO的銅網由黑色變為光亮的紅色；停止通氣，再次稱量裝置A，發現質量無增減．

結論：鐵粉與硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是________．

思維拓展：(1)由上述實驗可以推出，硫酸銅溶液中可能含有________物質．

(2)不通過稱量，如何判斷SO₂與NaOH溶液發生了反應呢？有一同學設計了如圖所示的裝置進行實驗，發現試管內液面上升，就得出SO₂與NaOH溶液發生反應的結論．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：
解析：

答案：方案設計：(1)用帶火星的木條試驗，看木條是否復燃 　　(2)SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O 　　(3)實驗時在B處易發生爆炸事故　堵住試管口一會兒，靠近火焰點火　尖銳的爆鳴聲 　　實驗探究：H2 　　思維拓展：(1)酸性　(2)SO2易溶于水，也能使液面上升　將NaOH溶液換成水做對比實驗 　　講析：檢驗氧氣的方法是用帶火星的木條，觀察木條是否能夠復燃；氫氣和氧氣的體積混合達到爆炸極限，遇熱極易發生爆炸；檢驗氫氣純度的方法是用小試管收集一試管氣體，用拇指堵住試管口，靠近酒精燈火焰，移開拇指，如果發出尖銳的爆鳴聲，就說明氣體不純凈，如果發出“噗”的一聲，就表明氫氣已經純凈；由氧化銅表面變紅，說明有還原性氣體氫氣，再根據盛有氫氧化鈉溶液試劑瓶質量無變化，說明生成的氣體不是二氧化硫；因加入鐵粉產生氫氣，說明硫酸銅溶液中可能含有酸性物質；因二氧化硫易溶于水，也能使試管內液面上升，應該做一個二氧化硫和水作用的對比實驗． 　　點評：該題是一道難度適中的試題，綜合考查金屬、酸、堿、鹽、以及氣體的性質等知識點．要求學生明確一個實驗結論的得出往往需要做多個對比實驗，排除各種猜想和可能，然后才能得出正確結論．通過此題可以幫助學生養成善于歸納比較、綜合應用知識來解決問題的良好習慣．