23、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?
【提出猜想】從物質(zhì)組成元素的角度,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)認為是O
2,則檢驗方法是
用帶火星的木條試驗,看木條是否復(fù)燃
.
(2)乙同學(xué)認為是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
SO2 +2NaOH=Na2SO3 +H2O
.
(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,你認為方案中的安全隱患是
實驗時在B處易發(fā)生爆炸事故
.
丙同學(xué)認為:為確保安全,實驗前應(yīng)先收集一試管氣體,用拇指
堵住試管口,靠近火焰點火
,若不發(fā)出
尖銳的爆鳴聲
,方可采用上面的裝置進行實驗.
【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)量無增減.
結(jié)論:鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時,產(chǎn)生的氣體是
H2
.
【思維拓展】
(1)由上述實驗可以推出,硫酸銅溶液中可能含有
酸性 (或H2SO4)
物質(zhì).
(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)認為這一方案不嚴謹,理由是
SO2易溶于水,也能使液面上升
.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
將NaOH溶液換成水做對比實驗
.