Question

請(qǐng)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(shí)，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                           。

(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的混合物，你認(rèn)為方案中的安全隱患是               。

丙同學(xué)認(rèn)為：為確保安全，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先收集一試管氣體，用拇指               ，若不發(fā)出　　　，方可采用上面的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【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(duì)裝置A進(jìn)行稱量，再將收集到的氣體從a通入，過(guò)一會(huì)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)量不變。

結(jié)論：(1)鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是　　　　。

　　　(2)寫出H₂還原CuO的化學(xué)方程式：          。

【思維拓展】

 (1) 由上述實(shí)驗(yàn)可以推出，硫酸銅溶液顯　（選填“酸”或“堿”）性。

(2) 不通過(guò)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　　　　　　。

(3) 假設(shè)右圖試管中SO₂反應(yīng)完全，且NaOH有剩余，此時(shí)溶液中存在的粒子有哪些？。

 

Answer 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

　　　　　 （2）SO₂ + 2 NaOH ＝ Na₂SO₃ + H₂O

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)在B處易發(fā)生爆炸事故　　

堵住試管囗，靠近火焰點(diǎn)火　 　 尖銳的爆鳴聲　

【實(shí)驗(yàn)探究】（1）H₂　 （2）H₂ + CuO　 Cu + H₂O

【思維拓展】（1）酸　 （2）SO₂易溶于水，也能使液面上升

　　　　　 （3）Na⁺、OH^—、SO₃^2-、H₂O（此空少一種粒子扣0.5分；少二種全扣）