Question

11．某化學實驗小組同學將鐵粉投入某藍色溶液中（已知：該溶液中溶質成分中只有含有硫酸根），觀察有紅色固體生成同時有較多的氣泡放出．這一現(xiàn)象激發(fā)起同學們的探究欲望，生成的是什么氣體？
【提出猜想】放出的氣體可能是SO₂、H₂．
【查閱資料】SO₂易溶于水，它能與H₂O、NaOH反應，生成亞硫酸鈉（Na₂SO₃）．濃硫酸可以吸水．
【方案設計，驗證猜想】
①為確保安全，實驗前應先收集一試管氣體，先進行檢驗氣體純度實驗，聽到輕微的爆鳴聲，進行實驗．
②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(fā)現(xiàn)表面含CuO的銅網由黑色變?yōu)楣饬恋募t色；停止通氣，再次稱量裝置A，發(fā)現(xiàn)質量無增減．
【結論1】鐵粉與藍色溶液反應時，產生的氣體是H₂．推測另一個氣體不存在原因裝置A反應前后質量無增減
【結論2】由上述實驗可以推出，此藍色溶液中一定含有溶質是CuSO₄、H₂SO₄．
【反思】該實驗是否需要尾氣處理，簡述理由不需要，尾氣中氫氣無毒．

Answer 1

分析 【方案設計，驗證猜想】①根據(jù)氫氣具有可燃性，如若不純，點燃或加熱時易產生爆炸事故進行解答；
【結論1】根據(jù)鐵能與酸性物質反應生成氫氣進行解答；
【結論2】根據(jù)鐵是與酸反應產生氫氣，所以推斷此硫酸銅溶液中含有酸性物質解答；
【反思】根據(jù)不需要，尾氣中氫氣無毒解答．

解答 解：
【方案設計，驗證猜想】
氫氣具有可燃性，如若不純，點燃或加熱時易產生爆炸事故，所以使用前要注意驗純，一般采用小試管收集點燃的方法，不純時能發(fā)出尖銳的爆鳴聲；
【結論1】鐵能與與酸反應生成氫氣，氫氣具有還原性，所以根據(jù)現(xiàn)象推斷，產生的氣體為氫氣；未發(fā)出爆鳴聲，認定安全，說明不含有氧氣，稱量NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)質量無增減，說明不含二氧化硫，表面含CuO的銅網由黑色變?yōu)楣饬恋募t色，說明氧化銅被還原為銅，故產生的氣體為氫氣；
【結論2】根據(jù)現(xiàn)象推斷，產生的氣體為氫氣，而鐵是與酸反應產生氫氣，所以推斷此硫酸銅溶液中含有酸性物質；
【反思】該實驗不需要尾氣處理，理由是尾氣中氫氣無毒．
答案：
【方案設計，驗證猜想】
①檢驗氣體純度；
【結論1】H₂；裝置A反應前后質量無增減；
【結論2】CuSO₄、H₂SO₄；
【反思】不需要，尾氣中氫氣無毒．

點評 本題綜合考查了金屬的化學性質、氧氣的檢驗、使用氫氣的注意事項以及堿的部分性質，常見氣體的鑒別主要有氧氣、二氧化碳、氮氣、氫氣、空氣等，選擇鑒別方法時，要根據(jù)氣體性質的差異．