【题目】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望,生成的是什么气体?

【提出猜想】从物质组成元素的角度,放出的气体可能是SO2、O2、H2

【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH反应,生成Na2SO3

【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:

(1)甲同学认为是O2,则检验方法是_____________________

(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO2与NaOH反应的化学方程式____________________

(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体。

如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患是______________

丙同学认为:为确保安全,实验前应先收集一试管气体,用拇指________________,若不发出_____________,方可采用上面的装置进行实验。

【实验探究】

经丙同学确认安全后,小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色;停止通气,再次称量装置A,发现质量无增减。

结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是____________

【思维拓展】

(1)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有__________物质。

(2)不通过称量,如何判断?有一同学设计了如图所示的装置进行实验:

发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨,理由是____________________。要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是____________________

(3)假如6.4克SO2与119.6克NaOH溶液恰好完全反应,求反应后所得溶液的溶质质量分数。_______________

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