Question

【题目】某化学实验小组同学将铁粉投入某蓝色溶液中（已知：该溶液中溶质成分中只有含有硫酸根），观察有红色固体生成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）放出的气体可能是SO2、H2。

（查阅资料）SO2易溶于水，它能与H2O、NaOH反应，生成亚硫酸钠（Na2SO3）。浓硫酸可以吸水。

（方案设计，验证猜想）

①为确保安全，实验前应先收集一试管气体，先进行_________实验，听到轻微的爆鸣声，进行实验。

②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1）铁粉与蓝色溶液反应时，产生的气体是_____。推测另一个气体不存在原因________

（结论2）由上述实验可以推出，此蓝色溶液中一定含有溶质是___________。

（反思）该实验是否需要尾气处理，简述理由____________________。

Answer 1

【答案】检验气体纯度 H2 装置A反应前后质量无增减 CuSO4、H2SO4 不需要，尾气中氢气无毒

【解析】

[方案设计，验证猜想]
氢气具有可燃性，如若不纯，点燃或加热时易产生爆炸事故，所以使用前要注意验纯，一般采用小试管收集点燃的方法，不纯时能发出尖锐的爆鸣声；
[结论1]铁能与与酸反应生成氢气，氢气具有还原性，所以根据现象推断，产生的气体为氢气；未发出爆鸣声，认定安全，说明不含有氧气，称量NaOH溶液，发现质量无增减，说明不含二氧化硫，表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，说明氧化铜被还原为铜，故产生的气体为氢气；
[结论2]根据现象推断，产生的气体为氢气，而铁是与酸反应产生氢气，所以推断此硫酸铜溶液中含有酸性物质；
[反思]该实验不需要尾气处理，理由是尾气中氢气无毒．