Question

【題目】某化學實驗小組同學將鐵粉投入某藍色溶液中（已知：該溶液中溶質成分中只有含有硫酸根），觀察有紅色固體生成同時有較多的氣泡放出。這一現象激發起同學們的探究欲望，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，生成亞硫酸鈉（Na2SO3）。濃硫酸可以吸水。

（方案設計，驗證猜想）

①為確保安全，實驗前應先收集一試管氣體，先進行_________實驗，聽到輕微的爆鳴聲，進行實驗。

②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，發現表面含CuO的銅網由黑色變為光亮的紅色；停止通氣，再次稱量裝置A，發現質量無增減。

（結論1）鐵粉與藍色溶液反應時，產生的氣體是_____。推測另一個氣體不存在原因________

（結論2）由上述實驗可以推出，此藍色溶液中一定含有溶質是___________。

（反思）該實驗是否需要尾氣處理，簡述理由____________________。

Answer 1

【答案】檢驗氣體純度 H2 裝置A反應前后質量無增減 CuSO4、H2SO4 不需要，尾氣中氫氣無毒

【解析】

[方案設計，驗證猜想]
氫氣具有可燃性，如若不純，點燃或加熱時易產生爆炸事故，所以使用前要注意驗純，一般采用小試管收集點燃的方法，不純時能發出尖銳的爆鳴聲；
[結論1]鐵能與與酸反應生成氫氣，氫氣具有還原性，所以根據現象推斷，產生的氣體為氫氣；未發出爆鳴聲，認定安全，說明不含有氧氣，稱量NaOH溶液，發現質量無增減，說明不含二氧化硫，表面含CuO的銅網由黑色變為光亮的紅色，說明氧化銅被還原為銅，故產生的氣體為氫氣；
[結論2]根據現象推斷，產生的氣體為氫氣，而鐵是與酸反應產生氫氣，所以推斷此硫酸銅溶液中含有酸性物質；
[反思]該實驗不需要尾氣處理，理由是尾氣中氫氣無毒．