Question

11．某化学实验小组同学将铁粉投入某蓝色溶液中（已知：该溶液中溶质成分中只有含有硫酸根），观察有红色固体生成同时有较多的气泡放出．这一现象激发起同学们的探究欲望，生成的是什么气体？
【提出猜想】放出的气体可能是SO₂、H₂．
【查阅资料】SO₂易溶于水，它能与H₂O、NaOH反应，生成亚硫酸钠（Na₂SO₃）．浓硫酸可以吸水．
【方案设计，验证猜想】
①为确保安全，实验前应先收集一试管气体，先进行检验气体纯度实验，听到轻微的爆鸣声，进行实验．
②小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量无增减．
【结论1】铁粉与蓝色溶液反应时，产生的气体是H₂．推测另一个气体不存在原因装置A反应前后质量无增减
【结论2】由上述实验可以推出，此蓝色溶液中一定含有溶质是CuSO₄、H₂SO₄．
【反思】该实验是否需要尾气处理，简述理由不需要，尾气中氢气无毒．

Answer 1

分析 【方案设计，验证猜想】①根据氢气具有可燃性，如若不纯，点燃或加热时易产生爆炸事故进行解答；
【结论1】根据铁能与酸性物质反应生成氢气进行解答；
【结论2】根据铁是与酸反应产生氢气，所以推断此硫酸铜溶液中含有酸性物质解答；
【反思】根据不需要，尾气中氢气无毒解答．

解答 解：
【方案设计，验证猜想】
氢气具有可燃性，如若不纯，点燃或加热时易产生爆炸事故，所以使用前要注意验纯，一般采用小试管收集点燃的方法，不纯时能发出尖锐的爆鸣声；
【结论1】铁能与与酸反应生成氢气，氢气具有还原性，所以根据现象推断，产生的气体为氢气；未发出爆鸣声，认定安全，说明不含有氧气，称量NaOH溶液，发现质量无增减，说明不含二氧化硫，表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，说明氧化铜被还原为铜，故产生的气体为氢气；
【结论2】根据现象推断，产生的气体为氢气，而铁是与酸反应产生氢气，所以推断此硫酸铜溶液中含有酸性物质；
【反思】该实验不需要尾气处理，理由是尾气中氢气无毒．
答案：
【方案设计，验证猜想】
①检验气体纯度；
【结论1】H₂；装置A反应前后质量无增减；
【结论2】CuSO₄、H₂SO₄；
【反思】不需要，尾气中氢气无毒．

点评 本题综合考查了金属的化学性质、氧气的检验、使用氢气的注意事项以及碱的部分性质，常见气体的鉴别主要有氧气、二氧化碳、氮气、氢气、空气等，选择鉴别方法时，要根据气体性质的差异．