Question

【題目】（10分）【問題情景】某化學實驗小組的同學將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發現生成紅色固體物質的同時有較多氣泡放出。這一現象激發起同學們的探究欲望：生成了什么氣體？

【提出猜想】從物質組成元素的角度，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，生成Na2SO3。

【方案設計】依據上述猜想，實驗小組同學分別設計了如下方案：

（1）甲同學認為是O2，則檢驗方法是 。

（2）乙同學認為是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量。寫出SO2與NaOH溶液反應的化學方程式 。

（3）實驗小組同學合作設計了如圖組合實驗方案，排除和驗證猜想的氣體。

如果放出的是O2和H2，你認為方案中的安全隱患是 ，丙同學認為：為確保安全，實驗前應先收集一試管氣體，然后 ，若聽到 ，方可采用上面的裝置進行實驗；如果聽到 ，則不能采用上述裝置。

【實驗探究】經丙同學確認安全后，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，發現表面含CuO的銅網由黑色變為光亮的紅色；停止通氣，再次稱量裝置A，發現質量無增減。

（4）結論：鐵粉與硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是 。

（5）由上述實驗可以推出，硫酸銅溶液中可能含有 。（填物質化學式）

（6）不通過稱量，如何判斷SO2與NaOH溶液發生了反應呢？有一同學設計了下圖所示的裝置進行實驗，發現試管內液面上升，就得出SO2與NaOH溶液發生反應的結論。其他同學認為這一方案不嚴謹，理由是 。要得到科學嚴謹的結論，仍利用該裝置，需要補做的實驗是 。

Answer 1

【答案】（1）伸入帶火星的木條，復燃是氧氣，不復燃，不是氧氣。

（2）SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O

（3）可能爆炸 移近酒精燈火焰 輕微噗聲 尖銳爆鳴聲

（4）H2

（5）H2SO4

（6）SO2易可溶于水 與水做對比實驗

【解析】

試題分析：O2的檢驗方法是伸入帶火星的木條，復燃是氧氣，不復燃，不是氧氣；SO2與NaOH溶液反應類似于二氧化碳和氫氧化鈉的反應，生成亞硫酸鈉和水；放出的是O2和H2，你認為方案中的安全隱患是可能爆炸，因為氫氣具有可燃性；使用之前必須先檢驗其純度；鐵粉與硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是H2；可以推出，硫酸銅溶液中可能含有硫酸溶液；發現試管內液面上升，就得出SO2與NaOH溶液發生反應的結論。其他同學認為這一方案不嚴謹，理由是SO2易溶于水；要得到科學嚴謹的結論，仍利用該裝置，需要補做的實驗是與水做對比實驗，看如果在水中的液面低于在氫氧化鈉中的就說明二氧化硫和氫氧化鈉發生了反應。