Question

【題目】【2016年四川省樂山市】化學興趣小組的同學將足量的鋅粒加入到濃硫酸中，發現有大量的氣泡放出，他們對氣體的成分進行了探究。

【提出問題】鋅粒加入濃硫酸后生成的氣體是什么？

【查閱資料】①濃硫酸能與鋅反應，但不產生氫氣，也不會產生氧氣；

②SO2有刺激性氣味，易溶于水，能使品紅（一種紅色色素）溶液褪色。

【提出猜想】甲：氣體是H2；乙：氣體是SO2；丙：氣體是SO2和H2。

【實驗探究】為了驗證上述猜想，同學們在老師的指導下設計了如下圖的裝置（部分夾持器材略去，假設每個能發生的反應都完全進行）進行探究：

（1）實驗開始后，觀察到A中品紅溶液褪色，證明氣體中含有 。

（2）B裝置的作用是 。

（3）C裝置在點燃酒精燈加熱之前應先通一段時間的氣體，目的是 ；加熱一段時間后，觀察到 ，證明氣體中含有H2。

（4）寫出D瓶中發生的反應的化學方程式 。

【討論】

（1）鋅和濃硫酸反應生成硫酸鋅、水和二氧化硫，為什么在反應過程中又產生了氫氣呢？用文字簡述原因： 。

（2）鋅與濃硫酸和稀硫酸反應都可以產生硫酸鋅，如果需要制取硫酸鋅，用鋅與稀硫酸反應的優點是 （任填一種合理的答案）。

Answer 1

【答案】（1）SO2

（2）除去混合氣體中的水蒸氣

（3）排出玻璃管中的空氣；黑色物質變成紅色

（4）SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O

【討論】（1）隨著反應的進行，濃硫酸逐漸變為稀硫酸

（2）不生成污染環境的SO2（或“可以節約藥品”）（其它合理答案均可）

【解析】（1）由資料“SO2有刺激性氣味，易溶于水，能使品紅（一種紅色色素）溶液褪色”可知，觀察到A中品紅溶液褪色，證明氣體中含有SO2；

（2）由于濃硫酸具有吸水性，所以B裝置中的濃硫酸可以除去混合氣體中的水蒸氣；

（3）由于氫氣與空氣混合在加熱時可能出現爆炸，因此，在進行加熱前要把玻璃管中空氣全部排出，所以進行操作時應先通入氫氣排出管內空氣然后再進行加熱；氫氣能與氧化銅反應生成銅和水，會觀察到會黑色粉末變紅；

（4）反應中生成的二氧化硫會造成空氣的污染，所以用氫氧化鈉溶液吸收，二氧化硫與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，化學方程式為：SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O；

【討論】（1）隨著反應的進行，濃硫酸逐漸變為稀硫酸，鋅與稀硫酸反應生成氫氣；

（2）鋅和濃硫酸反應生成硫酸鋅、水和二氧化硫，鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅、水，不生成污染環境的SO2等。