13.某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)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(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,生成的是什么氣體呢?
【提出猜想】從物質(zhì)組成元素的角度分析,放出的氣體可能是SO
2、O
2、H
2或CO
2.
【查閱資料】SO
2易溶于水,它能與NaOH反應(yīng),該反應(yīng)與CO
2和NaOH的反應(yīng)相同.
【方案設(shè)計(jì)】依據(jù)上述猜想,實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下方案:
(1)甲同學(xué)認(rèn)為猜想中的一種氣體是不可能的,這種氣體是二氧化碳.
(2)乙同學(xué)認(rèn)為可能是SO
2.他所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是:將放出的氣體通入盛有NaOH溶液的洗氣瓶,通過(guò)稱(chēng)量通氣前后洗氣瓶質(zhì)量的變化即可判斷是否有SO
2.寫(xiě)出SO
2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaOH+SO
2═Na
2SO
3+H
2O.
(3)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)合作設(shè)計(jì)了如圖1組合實(shí)驗(yàn)方案,排除和驗(yàn)證猜想的氣體:

如果放出的氣體是O
2和H
2,你認(rèn)為方案中可能存在的安全隱患是發(fā)生爆炸.
【實(shí)驗(yàn)探究】①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),小組同學(xué)首先對(duì)裝置A進(jìn)行稱(chēng)量;
②將收集到的氣體從a通入一段時(shí)間后,再點(diǎn)燃C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.C處試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式CuO+H
2高溫_Cu+H
2O.
(4)結(jié)論:①鐵粉放入硫酸銅溶液時(shí),產(chǎn)生的氣體是氫氣.②由上述實(shí)驗(yàn)可以推出,硫酸銅溶液中可能含有酸性物質(zhì).
【實(shí)驗(yàn)反思】(5)如果撤去B裝置,直接連接A和C,對(duì)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否有影響無(wú)影響.
【思維拓展】(6)①根據(jù)以上結(jié)論取一定量的該硫酸銅溶液于試管中加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量和氫氧化鈉溶液質(zhì)量關(guān)系圖正確的是下列圖3圖示中的B.

②不通過(guò)稱(chēng)量,如何判斷SO
2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)呢?有一同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)液面上升,就得出SO
2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論.其他同學(xué)認(rèn)為這一方案不嚴(yán)謹(jǐn),理由是二氧化硫易溶于水,壓強(qiáng)減小,試管中液面也會(huì)上升.要得到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)論,仍利用該裝置,補(bǔ)做的實(shí)驗(yàn)是將燒杯中NaOH溶液換成水做對(duì)比實(shí)驗(yàn).