Question

【題目】請你參與下列實(shí)驗(yàn)探究：
（1）【問題情景】某科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時(shí)有較多的氣泡放出．于是，同學(xué)們提出問題：生成的是什么氣體？ 【提出猜想】從物質(zhì)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(yīng)，生成Na2SO3 ．
【方案設(shè)計(jì)】依據(jù)上述猜想，實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下方案：

①甲同學(xué)認(rèn)為是O2 ， 收集一瓶該氣體，檢驗(yàn)方法是 ．
②乙同學(xué)認(rèn)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(zhì)量．寫出SO2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式 ．
③實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)合作設(shè)計(jì)了如下組合實(shí)驗(yàn)方案，排除和驗(yàn)證猜想的氣體．如果放出的是O2和H2 ， 你認(rèn)為方案中的安全隱患是 ．
（2）【實(shí)驗(yàn)探究】經(jīng)丙同學(xué)檢驗(yàn)確認(rèn)安全后，小組同學(xué)首先對裝置A進(jìn)行稱量，再將收集到的氣體從a通入，過一會兒點(diǎn)燃B處酒精燈；一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)表面含CuO的銅網(wǎng)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(xiàn)質(zhì)量無增減． 結(jié)論：鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是 ．
（3）【思維拓展】 ①由上述實(shí)驗(yàn)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(zhì)．
②不通過稱量，如何判斷SO2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)呢？有一同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)液面上升，就得出SO2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論．其他同學(xué)認(rèn)為這一方案不嚴(yán)謹(jǐn)，理由是 ． 要得到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)論，仍利用該裝置，補(bǔ)做的實(shí)驗(yàn)是

Answer 1

【答案】
（1）用帶火星的木條試驗(yàn)，看木條是否復(fù)燃；SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)驗(yàn)
【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(yàn)，若木條復(fù)燃，說明是氧氣．所以答案是：用帶火星的木條試驗(yàn)，看木條是否復(fù)燃；②根據(jù)題意，化學(xué)方程式為：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；③實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)合作設(shè)計(jì)了如下組合實(shí)驗(yàn)方案，排除和驗(yàn)證猜想的氣體．如果放出的是O2和H2 ， 那么易燃的氫氣在經(jīng)過B的玻璃管時(shí)，與空氣混合容易引發(fā)爆炸，所以我認(rèn)為方案中的安全隱患實(shí)驗(yàn)時(shí)在B 裝置中易發(fā)生爆炸事故；（2）【實(shí)驗(yàn)探究】裝置A反應(yīng)前后質(zhì)量無增減，說明氣體中沒有SO2 ． 一段時(shí)間后，表面含CuO的銅網(wǎng)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(shí)候，銅粉會被氧化，所以，鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是H2 ． （3）【思維拓展】①金屬能夠和酸反應(yīng)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(xiàn)試管內(nèi)液面上升，就得出SO2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論，這一方案不嚴(yán)謹(jǐn)，因?yàn)镾O2易溶于水，所以可能跟NaOH溶液中的水反應(yīng)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(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)論，仍利用該裝置，補(bǔ)做的實(shí)驗(yàn)是將NaOH溶液換成水做對比實(shí)驗(yàn)，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(yīng)． 故答為：（1）【方案設(shè)計(jì)】①用帶火星的木條試驗(yàn)，看木條是否復(fù)燃；②SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；③實(shí)驗(yàn)時(shí)在B 裝置中易發(fā)生爆炸事故；（2）【實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用金屬材料的選擇依據(jù)和書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式的相關(guān)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．