Question

13．请你参与下列探究：
[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．同学们都能解释红色固体物质的出现，请你写出生成红色固体物质的化学反应方程式Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．但却对气体的生成产生了疑问，这激发了同学们强烈的探究欲望，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O₂、SO₂、H₂．
[查阅资料]SO₂易溶于水，它能与过量的NaOH溶液反应，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，则较简单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．
（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与过量的NaOH溶液反应的化学方程式SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O．
（3）甲、乙同学实验的结果表明气体中既不含O₂也不含SO₂．丙同学根据以上实验结果推测气体是H₂．
[实验探究]丙同学为了检验H₂，收集了一试管气体，用拇指堵住试管口且管口略向下倾斜靠近火焰移开拇指点火，听到很小的声音．然后再将气体用带尖嘴的导管导出点燃且用冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，气体在空气中安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯壁上有水珠生成，接触烧杯的手能感觉到发热．
结论：铁粉与硫酸铜的溶液反应时，产生的气体是氢气．
[思维拓展]由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有酸性物质．

Answer 1

分析 依据铁能和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁进行书写即可；
【方案设计】（1）运用氧气支持燃烧能使带火星的木条复燃解答．
（2）运用SO₂与NaOH反应生成亚硫酸钠和水解答．
【实验探究】运用氢气的燃烧现象分析判断
【思维拓展】
运用金属和酸的反应能生成氢气的特点进行解答．

解答 解：铁能和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，其方程式为：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
【方案设计】
（1）氧气的鉴定一般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）SO₂与NaOH反应生成亚硫酸钠和水，其方程式为：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
【实验探究】根据实验的现象：气体在空气里安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯壁上有水珠生成，接触烧杯的手能感觉到发热．说明这种气体是氢气；
【思维拓展】因为活动性在氢前的金属和酸反应能产生氢气，所以由上述实验可以推出，可断定该溶液呈酸性；
故答案为：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
【方案设计】
（1）用带火星的木条伸入收集的气体中若复燃说明是氧气；
（2）SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
【实验探究】氢气；
【思维拓展】酸性；

点评 本题综合考查了金属的化学性质、氧气的检验、使用氢气的注意事项以及碱的部分性质，解题的关键是进行知识的迁移和灵活运用．