Question

請你參與下列探究：
【問題情景】某化學實驗小組同學將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時有較多的氣泡放出．這一現(xiàn)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】從組成物質(zhì)元素的角度，放出的氣體可能是SO₂、O₂、H₂．
【查閱資料】SO₂易溶于水，它能與NaOH反應，生成Na₂SO₃．
【方案設計】依據(jù)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

 

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（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(zhì)量．寫出SO₂與NaOH反應的化學方程式

 

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（3）實驗小組同學合作設計了如圖1所示的組合實驗方案，排除和驗證猜想的氣體．

如果放出的是O₂和H₂該方案存在安全隱患易發(fā)生爆炸事故．丙同學認為：為確保安全，實驗前應先

 

方可采用上面的裝置進行實驗．
【實驗探究】經(jīng)丙同學確認安全后，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B處酒精燈；一段時間后，發(fā)現(xiàn)表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色；停止通氣，再次稱量裝置A，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量無增減．
結(jié)論：鐵粉與硫酸銅溶液反應時，產(chǎn)生的氣體是

 

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【思維拓展】
（1）由上述實驗可以推出，硫酸銅溶液中可能含有酸性物質(zhì)．
（2）不通過稱量，如何判斷SO₂與NaOH溶液發(fā)生了反應呢？有一同學設計了如圖2所示的裝置進行實驗，發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)液面上升，就得出SO₂與NaOH溶液發(fā)生反應的結(jié)論．其他同學認為這一方案不嚴謹，請說明不嚴謹?shù)睦碛�，要得到科學嚴謹?shù)慕Y(jié)論，仍利用該裝置，把補做的實驗表達出來證明能得到嚴謹?shù)慕Y(jié)論

 

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Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗與除雜方法,氧氣的檢驗和驗滿,堿的化學性質(zhì)

專題：科學探究

分析：本題能使同學們體會到實驗探究的一般過程，通過實驗分析可知：用帶火星的木條檢驗，觀察木條是否復燃；SO₂與NaOH反應生成亞硫酸鈉和水，配平即可；如果放出的是O₂和H₂該方案存在安全隱患易發(fā)生爆炸事故，丙同學認為：為確保安全，實驗前應先：將混合氣體通過灼熱的銅網(wǎng)，除去氧氣；丙同學的結(jié)論是：鐵粉與硫酸銅溶液反應時，產(chǎn)生的氣體是氫氣，因為A裝置沒有增加，說明沒有二氧化碳，B中黑色變成紅色，因此有氫氣；要得到科學嚴謹?shù)慕Y(jié)論，仍利用該裝置，把補做的實驗表達出來證明能得到嚴謹?shù)慕Y(jié)論：做一個對照實驗，即把盛二氧化硫氣體的試管倒扣在盛水的燒杯中．

解答：解：【方案設計】（1）故答案為：用帶火星的木條檢驗，觀察木條是否復燃；
（2）SO₂與NaOH反應生成亞硫酸鈉和水，配平即可，故答案為：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
（3）如果放出的是O₂和H₂該方案存在安全隱患易發(fā)生爆炸事故，丙同學認為：為確保安全，實驗前應先：將混合氣體通過灼熱的銅網(wǎng)，除去氧氣；故答案為：將混合氣體通過灼熱的銅網(wǎng)，除去氧氣；
【實驗探究】丙同學的結(jié)論是：鐵粉與硫酸銅溶液反應時，產(chǎn)生的氣體是氫氣，因為A裝置沒有增加，說明沒有二氧化碳，B中黑色變成紅色，因此有氫氣；故答案為：氫氣；
【思維拓展】要得到科學嚴謹?shù)慕Y(jié)論，仍利用該裝置，把補做的實驗表達出來證明能得到嚴謹?shù)慕Y(jié)論：做一個對照實驗，即把盛二氧化硫氣體的試管倒扣在盛水的燒杯中；故答案為：做一個對照實驗，即把盛二氧化硫氣體的試管倒扣在盛水的燒杯中；

點評：本考點既考查了實驗步驟的設計，又考查了化學方程式的書寫，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結(jié)論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學們要具體分析，綜合掌握．