Question

(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】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)認為是O₂，則檢驗方法是                             。

(2)乙同學(xué)認為是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O₂和H₂的混合物，你認為方案中的安全隱患是             。

丙同學(xué)認為：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SO₂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SO₂與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論。其他同學(xué)認為這一方案不嚴謹，理由是　　   　　。要得到科學(xué)嚴謹?shù)慕Y(jié)論，仍利用該裝置，補做的實驗是                。

 

 

Answer 1

【答案】

【方案設(shè)計】  （1） 用帶火星的木條試驗，看木條是否復(fù)燃

（2）SO₂  + 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O．    （3）實驗時在B處易發(fā)生爆炸事故

    【實驗探究】 （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

將NaOH溶液換成水做對比實驗．

 

【解析】略