(16分)請你參與下列探究。
【問題情景】某化學(xué)實驗小組同學(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SO
2、O
2、H
2。
【查閱資料】SO
2易溶于水,它能與NaOH溶液反應(yīng),生成Na
2SO
3。
【方案設(shè)計】依據(jù)上述猜想,實驗小組同學(xué)分別設(shè)計了如下方案:
(1)甲同學(xué)認(rèn)為是O
2,則檢驗方法是
。
(2)乙同學(xué)認(rèn)為是SO
2,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SO
2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式:
。
(3)實驗小組同學(xué)合作設(shè)計了如下組合實驗方案,排除和驗證猜想的氣體。
如果放出的是O
2和H
2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,實驗前應(yīng)先進行驗純操作。
【實驗探究】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(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
。
(2)寫出該氣體與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式:
。
【思維拓展】
(1) 由上述實驗可以推出,硫酸銅溶液顯
(選填“酸”或“堿”)性。
(2) 不通過稱量,如何判斷SO
2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)呢?有一同學(xué)設(shè)計了右圖所示的裝置進行實驗,發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)液面上升,就得出SO
2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,補做的實驗是
。