Question

11．某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)將鐵粉投入某藍(lán)色溶液中（已知：該溶液中溶質(zhì)成分中只有含有硫酸根），觀(guān)察有紅色固體生成同時(shí)有較多的氣泡放出．這一現(xiàn)象激發(fā)起同學(xué)們的探究欲望，生成的是什么氣體？
【提出猜想】放出的氣體可能是SO₂、H₂．
【查閱資料】SO₂易溶于水，它能與H₂O、NaOH反應(yīng)，生成亞硫酸鈉（Na₂SO₃）．濃硫酸可以吸水．
【方案設(shè)計(jì)，驗(yàn)證猜想】
①為確保安全，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先收集一試管氣體，先進(jìn)行檢驗(yàn)氣體純度實(shí)驗(yàn)，聽(tīng)到輕微的爆鳴聲，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
②小組同學(xué)首先對(duì)裝置A進(jìn)行稱(chēng)量，再將收集到的氣體從a通入，過(guò)一會(huì)兒點(diǎn)燃B處酒精燈；一段時(shí)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(chēng)量裝置A，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量無(wú)增減．
【結(jié)論1】鐵粉與藍(lán)色溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是H₂．推測(cè)另一個(gè)氣體不存在原因裝置A反應(yīng)前后質(zhì)量無(wú)增減
【結(jié)論2】由上述實(shí)驗(yàn)可以推出，此藍(lán)色溶液中一定含有溶質(zhì)是CuSO₄、H₂SO₄．
【反思】該實(shí)驗(yàn)是否需要尾氣處理，簡(jiǎn)述理由不需要，尾氣中氫氣無(wú)毒．

Answer 1

分析 【方案設(shè)計(jì)，驗(yàn)證猜想】①根據(jù)氫氣具有可燃性，如若不純，點(diǎn)燃或加熱時(shí)易產(chǎn)生爆炸事故進(jìn)行解答；
【結(jié)論1】根據(jù)鐵能與酸性物質(zhì)反應(yīng)生成氫氣進(jìn)行解答；
【結(jié)論2】根據(jù)鐵是與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，所以推斷此硫酸銅溶液中含有酸性物質(zhì)解答；
【反思】根據(jù)不需要，尾氣中氫氣無(wú)毒解答．

解答 解：
【方案設(shè)計(jì)，驗(yàn)證猜想】
氫氣具有可燃性，如若不純，點(diǎn)燃或加熱時(shí)易產(chǎn)生爆炸事故，所以使用前要注意驗(yàn)純，一般采用小試管收集點(diǎn)燃的方法，不純時(shí)能發(fā)出尖銳的爆鳴聲；
【結(jié)論1】鐵能與與酸反應(yīng)生成氫氣，氫氣具有還原性，所以根據(jù)現(xiàn)象推斷，產(chǎn)生的氣體為氫氣；未發(fā)出爆鳴聲，認(rèn)定安全，說(shuō)明不含有氧氣，稱(chēng)量NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量無(wú)增減，說(shuō)明不含二氧化硫，表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色，說(shuō)明氧化銅被還原為銅，故產(chǎn)生的氣體為氫氣；
【結(jié)論2】根據(jù)現(xiàn)象推斷，產(chǎn)生的氣體為氫氣，而鐵是與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，所以推斷此硫酸銅溶液中含有酸性物質(zhì)；
【反思】該實(shí)驗(yàn)不需要尾氣處理，理由是尾氣中氫氣無(wú)毒．
答案：
【方案設(shè)計(jì)，驗(yàn)證猜想】
①檢驗(yàn)氣體純度；
【結(jié)論1】H₂；裝置A反應(yīng)前后質(zhì)量無(wú)增減；
【結(jié)論2】CuSO₄、H₂SO₄；
【反思】不需要，尾氣中氫氣無(wú)毒．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了金屬的化學(xué)性質(zhì)、氧氣的檢驗(yàn)、使用氫氣的注意事項(xiàng)以及堿的部分性質(zhì)，常見(jiàn)氣體的鑒別主要有氧氣、二氧化碳、氮?dú)�、氫氣、空氣等，選擇鑒別方法時(shí)，要根據(jù)氣體性質(zhì)的差異．