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(2012?長豐縣模擬)某化學實驗小組同學將鐵粉投入硫酸銅溶液中,發(fā)現生成紅色固體物質的同時有較多的氣泡放出.這一現象激發(fā)起同學們的探究欲望,生成的是什么氣體?
[提出猜想]小組同學猜想放出的氣體可能是SO2、O2、H2.做出以上猜想的依據是
質量守恒定律
質量守恒定律

[查閱資料]SO2易溶于水,它能與NaOH反應,生成Na2SO3
[方案設計]依據上述猜想,實驗小組同學分別設計了如下方案:
(1)甲同學認為是O2,則檢驗方法是
用帶火星的木條檢驗,看木條是否復燃
用帶火星的木條檢驗,看木條是否復燃

(2)乙同學認為是SO2,則只需將放出的氣體通入盛有NaOH溶液的洗氣瓶中,稱量通氣前后洗氣瓶的質量.寫出SO2與NaOH反應的化學方程式
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O


(3)實驗小組同學合作設計了如圖1組合實驗方案,排除和驗證猜想的氣體.
裝置B中濃硫酸的作用是
吸收水蒸氣或干燥氣體
吸收水蒸氣或干燥氣體
,如果放出的是O2和H2,你認為方案中存在的安全隱患是
實驗時在C裝置中易發(fā)生爆炸事故
實驗時在C裝置中易發(fā)生爆炸事故

經丙同學確認安全后(即不含O2),小組同學首先對裝置A進行稱量,再將收集到的氣體從a通入,過一會兒點燃C處酒精燈;一段時間后,發(fā)現表面含CuO的銅網由黑色變?yōu)楣饬恋募t色;停止通氣,再次稱量裝置A,質量無增減.
[得出結論]:鐵粉與硫酸銅溶液反應時,產生的氣體是
H2
H2

(4)若不通過稱量,如何判斷SO2與NaOH溶液發(fā)生了反應?丁同學設計了如圖2所示的裝置進行實驗,發(fā)現試管內液面上升,得出SO2與NaOH溶液發(fā)生反應的結論.你認為這一方案是否嚴謹,并說明理由.若不嚴謹,仍利用該裝置,你認為應該補做什么實驗?
分析:進行猜想要考慮到反應前后元素種類不變,(1)根據氧氣的助燃性考慮;(2)根據方程式的寫法考慮;(3)根據濃硫酸具有吸水性,點燃可燃性氣體和氧氣的混合物容易發(fā)生爆炸;(4)根據二氧化硫易溶于水來考慮壓強減小原因,再利用對比實驗進行考慮.
解答:解:鐵粉投入硫酸銅溶液中,反應前含有S、O、H元素,依據質量守恒定律可以得出猜想.
(1)檢驗氧氣可利用其特性,能使帶火星的木條復燃;
(2)SO2與NaOH反應的反應物是二氧化硫和氫氧化鈉,生成物是亞硫酸鈉和水,用觀察法配平;
(3)濃硫酸具有吸水性,故裝置B中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣;如果放出的是O2和H2,若在氣體爆炸極限內時,點燃可能會發(fā)生爆炸;H2可以使CuO還原成紅色的Cu,A裝置質量不變說明沒有SO2,故產生的氣體為H2;
(4)由于SO2易溶于水,也能使液面上升,故應用等體積的水代替NaOH溶液進行對比實驗,根據兩組裝置試管內液面高度差才能證明SO2與NaOH溶液發(fā)生了反應.
故答案為:質量守恒定律(或反應前后元素種類不變)
(1)用帶火星的木條檢驗,看木條是否復燃
(2)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(3)吸收水蒸氣或干燥氣體;   實驗時在C裝置中易發(fā)生爆炸事故;H2
(4)不嚴謹  SO2易溶于水,也能使液面上升; 用等體積的水代替NaOH溶液進行對比實驗.
點評:要知道點燃可燃性氣體和空氣(或氧氣)的混合物容易發(fā)生爆炸;本題容易出錯的地方是二氧化硫與氫氧化鈉反應的驗證,要考慮到二氧化硫易溶于水.
練習冊系列答案
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