Question

8．请你参与实验探究．
【问题情景】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，生成的是什么气体呢？
【提出猜想】从物质组成元素的角度分析，放出的气体可能是S0₂、0₂、H₂．
【查阅资料】S0₂易溶于水，它能与NaOH溶液反应，生成Na₂S0₃．
【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0₂，则选用的实验方法是用带火星的木条伸入收集的气体中若复燃说明是氧气．
（2）乙同学认为是S0₂，则只需将放出的气体通人盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量．写出S0₂与NaOH反应的化学方程式：S0₂+2NaOH=Na₂S0₃+H₂O．
（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0₂和H₂的混合物，你认为方案中的安全隐患是氢气不纯遇火或加热会发生爆炸．
【实验探究】经确认安全后，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Cu0的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量不变，确认反应中没有S0₂生成．
结论：
（1）铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是H₂（填化学式）．
（2）写出B装置中反应的化学方程式：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．

Answer 1

分析 本题能使同学们体会到实验探究的一般过程，通过实验分析可知，氧气的检验方法是：用带火星的木条伸入收集的气体中若复燃说明是氧气；氢气不纯遇火或加热会发生爆炸；S0₂与NaOH反应生成亚硫酸钠和水，配平即可；如果放出的是0₂和H₂的混合物，方案中的安全隐患是：氢气不纯遇火或加热会发生爆炸，因为氢气具有可燃性；由实验探究可知：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是氢气，因为表面含Cu0的铜网由黑色变为光亮的红色，体现了氢气的还原性；B装置中氢气和氧化铜在加热的条件下生成铜和水．

解答 解：【方案设计】
（1）氧气的检验方法是：用带火星的木条伸入收集的气体中若复燃说明是氧气，故答案为：用带火星的木条伸入收集的气体中若复燃说明是氧气； 
（2）S0₂与NaOH反应生成亚硫酸钠和水，配平即可；故答案为：S0₂+2NaOH=Na₂S0₃+H₂O；
（3）如果放出的是0₂和H₂的混合物，方案中的安全隐患是：氢气不纯遇火或加热会发生爆炸，因为氢气具有可燃性；故答案为：氢气不纯遇火或加热会发生爆炸
【实验探究】
（1）由实验探究可知：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是氢气，因为表面含Cu0的铜网由黑色变为光亮的红色，体现了氢气的还原性；故答案为：H₂
（2）B装置中氢气和氧化铜在加热的条件下生成铜和水；故答案为：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；

点评 本考点既考查了实验步骤的设计，又考查了化学方程式的书写，还对实验进行了评价，综合性比较强．实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．