Question

28、請你參與下列探究．
[問題情景]某化學(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，有較多的氣泡放出．這一現(xiàn)象激發(fā)起同學(xué)們的探究欲望，生成的是什么氣體呢？
[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溶液反應(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，則檢驗(yàn)方法是

用帶火星的木條試驗(yàn)，看木條是否復(fù)燃

．
（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：

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的混合物，你認(rèn)為方案中的安全隱患是

實(shí)驗(yàn)時在B處易發(fā)生爆炸事故

．
丙同學(xué)認(rèn)為：為確保安全，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行驗(yàn)純操作．
[實(shí)驗(yàn)探究]經(jīng)丙同學(xué)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)量不變．
結(jié)論：（1）鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時，產(chǎn)生的氣體是

H₂

．
（2）寫出該氣體與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式：

CuO+H₂=Cu+H₂O

．
[思維拓展]
（1）由上述實(shí)驗(yàn)可以推出，硫酸銅溶液顯

酸性

（選填“酸”或“堿”）性．
（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)了右圖所示的裝置進(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

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)

．

Answer 1

分析：[方案設(shè)計(jì)]（1）驗(yàn)證是否為氧氣，檢驗(yàn)氧氣的方法；（2）稱量通氣前后洗氣瓶的質(zhì)量，驗(yàn)證是否有二氧化硫生成；根據(jù)反應(yīng)物和生產(chǎn)物，正確書寫化學(xué)方程式；（3）可燃性氣體不純會爆炸．
[實(shí)驗(yàn)探究]（1）因?yàn)椤鞍l(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)量不變”，所以產(chǎn)生的氣體為氫氣．（2）書寫氫氣還原氧化銅的化學(xué)方程式．
[思維拓展]（1）因?yàn)橛袣錃馍�成，所以要有游離的氫離子存在；（2）二氧化硫不但與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，還和水反應(yīng)．

解答：解：[方案設(shè)計(jì)]（1）注意氣體的檢驗(yàn)方法；（2）猜想為二氧化硫，通過稱量通氣前后洗氣瓶的質(zhì)量；
（3）可燃性氣體不純會爆炸，實(shí)驗(yàn)時在B處易發(fā)生爆炸事故．
[實(shí)驗(yàn)探究]（1）通過分析可知，可推知產(chǎn)生的氣體為氫氣；（2）書寫氫氣還原氧化銅的化學(xué)方程式CuO+H₂=Cu+H₂O
[思維拓展]（1）因?yàn)橛袣錃馍�成，所以要有游離的氫離子存在，則知硫酸銅溶液顯酸性；
（2）為了更嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)將氫氧化鈉溶液換成水．
故答為：
[方案設(shè)計(jì)]（1）檢驗(yàn)方法是用帶火星的木條試驗(yàn)，看木條是否復(fù)燃；
（2）SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O
（3）你認(rèn)為方案中的安全隱患是：實(shí)驗(yàn)時在B處易發(fā)生爆炸事故
[實(shí)驗(yàn)探究]結(jié)論：（1）鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時，產(chǎn)生的氣體是H₂
（2）CuO+H₂=Cu+H₂O
[思維拓展]（1）硫酸銅溶液顯：酸性
（2）其他同學(xué)認(rèn)為這一方案不嚴(yán)謹(jǐn)，理由是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)

點(diǎn)評：本題主要考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)與評價，了解猜想和事實(shí)驗(yàn)證的方法及防范爆炸的措施，掌握氧氣的檢驗(yàn)方法．