题目内容
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．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SO2、O2、H2．
[查阅资料]SO2易溶于水，它能与NaOH溶液反应，生成Na2SO3和H2O．浓硫酸是干燥剂，能吸水．
[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图1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的混合物，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，发现质量不变．
结论：（4）铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是______．
（5）写出H2还原CuO的化学方程式：______ Cu+H2O
【答案】分析：[方案设计]（1）根据氧气能够支持燃烧，能使带火星的木条复燃的性质进行解答．
（2）S02与NaOH反应生成亚硫酸钠和水，可以据此完成解答．
（3）若氢气混有空气遇火或加热会发生爆炸、然后结合氢气的验纯方法进行解答．
[实验探究]（4）运用氢气的还原性解答．
（5）根据氢气和氧化铜反应生成铜和水进行解答．
[思维拓展]（6）运用空气中的二氧化碳也能和氢氧化钠反应解答．
解答：解：[方案设计]（1）氧气支持燃烧能使带火星的木条复燃，所以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，该反应的化学方程式为：S02+2NaOH═Na2S03+H2O；
（3）氢气不纯遇火或加热会发生爆炸，检验氢气的纯度要先收集一试管气体，用拇指堵住试管口迅速移近酒精灯，若不发出尖锐的爆鸣声证明较为纯净可以使用；
[实验探究]（4）根据题中信息一段时间后，发现表面含Cu0的铜网由黑色变为光亮的红色，说明气体中有还原性气体，在氧气、氢气和二氧化硫中只有氢气具有还原性能和金属氧化物反应生成金属单质，所以可以判断生成的气体为氢气；
（5）氢气和氧化铜加热生成铜和水，该反应的化学方程式为：H2+CuO
Cu+H2O；
[思维拓展]（6）二氧化碳也能溶于水，同样回产生压强差而使试管中的液面会上升．
故答案为：（1）用试管收集气体，用带火星的木条放在试管内，看是否复燃；
（2）S02+2NaOH═Na2S03+H2O；
（3）可能会发生爆炸；堵住试管口，移到酒精灯火焰上方，松开拇指；尖锐的爆鸣声；
（4）氢气；
（5）H2+CuO
Cu+H2O；
（6）二氧化硫能够溶于水，也会造成液面上升．
点评：根据已有知识，在情景相似的情况下，进行知识地大胆迁移，是解决新问题的一种重要方法．
（2）S02与NaOH反应生成亚硫酸钠和水，可以据此完成解答．
（3）若氢气混有空气遇火或加热会发生爆炸、然后结合氢气的验纯方法进行解答．
[实验探究]（4）运用氢气的还原性解答．
（5）根据氢气和氧化铜反应生成铜和水进行解答．
[思维拓展]（6）运用空气中的二氧化碳也能和氢氧化钠反应解答．
解答：解：[方案设计]（1）氧气支持燃烧能使带火星的木条复燃，所以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，该反应的化学方程式为：S02+2NaOH═Na2S03+H2O；
（3）氢气不纯遇火或加热会发生爆炸，检验氢气的纯度要先收集一试管气体，用拇指堵住试管口迅速移近酒精灯，若不发出尖锐的爆鸣声证明较为纯净可以使用；
[实验探究]（4）根据题中信息一段时间后，发现表面含Cu0的铜网由黑色变为光亮的红色，说明气体中有还原性气体，在氧气、氢气和二氧化硫中只有氢气具有还原性能和金属氧化物反应生成金属单质，所以可以判断生成的气体为氢气；
（5）氢气和氧化铜加热生成铜和水，该反应的化学方程式为：H2+CuO
Cu+H2O；[思维拓展]（6）二氧化碳也能溶于水，同样回产生压强差而使试管中的液面会上升．
故答案为：（1）用试管收集气体，用带火星的木条放在试管内，看是否复燃；
（2）S02+2NaOH═Na2S03+H2O；
（3）可能会发生爆炸；堵住试管口，移到酒精灯火焰上方，松开拇指；尖锐的爆鸣声；
（4）氢气；
（5）H2+CuO
Cu+H2O；（6）二氧化硫能够溶于水，也会造成液面上升．
点评：根据已有知识，在情景相似的情况下，进行知识地大胆迁移，是解决新问题的一种重要方法．
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