Question

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，

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，生成的是什么气体呢？[提出猜想]从物质组成元素的角度分析，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溶液反应，生成Na 2 SO 3 ．[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______．（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：______．（3）实验小组同学合作设计了如图1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 的混合物，你认为方案中的安全隐患是______．丙同学认为：为确保安全，实验前应先进行验纯操作．[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，发现质量不变．结论：（1）铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是______．（2）写出该气体与CuO反应的化学方程式：______．[思维拓展]（1）由上述实验可以推出，硫酸铜溶液显______（选填“酸”或“碱”）性．（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______．要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是______．

Answer 1

【方案设计】（1）由于氧气具有助燃性能使带火星的木条复燃，所以用带火星的木条检验，看是否复燃； （2）SO 2 与NaOH反应的反应物是SO 2 和NaOH，生成物是亚硫酸钠和水，再通过观察法进行配平即可； （3）由于氢气具有可燃性，氧气具有助燃性，所以加热它们的混合物容易发生爆炸； 【实验探究】结论：（1）根据题中信息：一段时间后，发现表面含Cu0的铜网由黑色变为光亮的红色，说明气体中有还原性气体，在氧气、氢气和二氧化硫中只有氢气具有还原性； （2）氢气与氧化铜反应生成铜和水，方程式是：H 2 +CuO   △   .   Cu+H 2 O； 【思维拓展】（1）要想产生氢气必须是金属与酸反应，所以硫酸铜溶液显酸性； （2）由于SO 2 溶于水中能与水反应生成亚硫酸，也会导致试管内气压减小，使液面上升，因此要将NaOH溶液换成水做对比实验观察现象进行对比； 故答案为： 【方案设计】 （1）用带火星的木条试验，看木条是否复燃；                                                     （2）SO 2 +2NaOH=Na 2 SO 3 +H 2 O；     （3）实验时在B处易发生爆炸事故； 【实验探究】（1）H 2 ；    （2）H 2 +CuO   △   .   Cu+H 2 O； 【思维拓展】（1）酸；     （2）SO 2 易溶于水，也能使液面上升；   将NaOH溶液换成水做对比实验．