Question

7．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中的一种或几种．
【查阅资料】SO₂易溶于水，它能与NaOH反应，生成Na₂SO₃和H₂O．
【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，若要检验可以用带火星的木条；
（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2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+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．

如果放出的气体是H₂，在B中玻璃管内可观察到的现象是黑色铜网变红，有水珠出现，引起该现象的反应方程式为H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；丙同学认为：为确保安全，实验前应先验纯，方可采用上面的装置进行实验．

Answer 1

分析 铁是一种活动性较强的金属，可以与酸反应产生氢气，产生的氢气具有可燃性和还原性，若不纯点燃或加热易爆炸，可以用来还原某些金属氧化物，铁还可以与硫酸铜溶液反应，置换出其中的铜；氧气能使带火星的木条复燃；二氧化硫是酸性气体，能与碱反应生成盐和水．

解答 解：（1）氧气具有助燃性，更是带火星的木条复燃，所以本题答案为：用带火星的木条试验，看木条是否复燃；
（2）二氧化硫是酸性气体，可以与碱氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，故本题答案为：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，
（3）氢气具有可燃性，氢气可以将氧化铜被还原为铜同时生成水，所以黑色铜网变红，有水珠出现；化学方程式为：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
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，故本题答案为：实验时剩余气体B通过加热的试管易发生爆炸事故，堵住试管囗，靠近火焰点火，尖锐的爆鸣声；
无答案为：（1）带火星的木条
（2）2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O
（3）黑色铜网变红，有水珠出现；H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；验纯．

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，常见气体的鉴别主要有氧气、二氧化碳、氮气、氢气、空气等，选择鉴别方法时，要根据气体性质的差异．