20.【问题情景】某化学实验小组的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气泡放出.这一现象激发起同学们的探究欲望:生成了什么气体?
【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
【查阅资料】SO2易溶于水,它能与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,则检验方法是伸入带火星的木条,复燃是氧气,不复燃,不是氧气.

(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NaOH溶液反应的化学方程式SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O.
(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,你认为方案中的安全隐患是可能爆炸,丙同学认为:为确保安全,实验前应先收集一试管气体,然后移近酒精灯火焰,若听到轻微噗声,方可采用上面的装置进行实验;如果听到尖锐爆鸣声,则不能采用上述装置.
【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,发现质量无增减.
(4)结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是H2
(5)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有H2SO4.(填物质化学式)
(6)不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?有一同学设计了如图2所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论.其他同学认为这一方案不严谨,理由是SO2易可溶于水.要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,需要补做的实验是与水做对比实验.
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