Question

(12分)某研究性學習小組的同學在用硫酸溶液處理廢鋅片時發現產生的氣體具有刺激性氣味，這種現象引起同學們的思考和研究。
【提出猜想】對生成的氣體進行猜想：
猜想1：可能是H₂ ；
猜想2：可能是SO₂；
猜想3：可能是                  。
【查閱資料】SO₂易溶于水，能與NaOH溶液反應生成Na₂SO₃。
【實驗方案】研究性學習小組的同學設計了下圖所示的裝置進行探究（夾持儀器已
省略，假設裝置中的反應都進行完全）。

【問題討論】
（1）如果裝置A沒有明顯實驗現象，裝置C的現象為                      ，則猜想          成立。
（2）如果裝置A的現象為                    ，裝置C沒有明顯實驗現象，                      則猜想           成立。
（3）猜想3成立的實驗現象是                                              。
（4）裝置B中濃硫酸的作用是                                              。
【思維拓展】
（1）實驗室中可以用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫，反應的化學方程式是                                           。
（2）小組內一同學又設計了判斷SO₂與NaOH溶液能否發生反應的裝置（如下圖），實驗時發現試管內液面上升，就得出SO₂與NaOH溶液發生反應的結論，其他同學認為這一結論不嚴謹，理由是__________________________________________。要得到科學嚴謹的結論，仍利用該裝置，需做的對比實驗                                          。

Answer 1

分析：【提出猜想】根據元素守恒既反應前后元素種類不變，再從題意中提取有用信息，如同時產生兩種無色氣體，其中一種氣體具有刺激性氣味；
【問題討論】根據氫氣的還原性和二氧化硫溶于水生成酸來解答；
【思維拓展】根據二氧化硫易溶于水、和氫氧化鈉反應來解答．
解：【提出猜想】反應前后元素種類不變，鋅與硫酸反應生成的氣體有三種猜想：猜想1：可能是H₂；
猜想2：可能是SO₂；猜想3：可能是H₂、SO₂的混合物；
【問題討論】氫氣具有還原性，能與黑色的氧化銅反應生成紅色的銅；二氧化硫易溶于水，和氫氧化鈉反應，使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液顏色變淺；
（1）如果裝置A沒有明顯實驗現象，裝置C的現象為黑色粉末變紅色，則該氣體為氫氣，猜想1成立；
（2）如果裝置A中溶液紅色變淺，裝置C溶液無現象，則該氣體為二氧化硫，猜想2成立；
（3）裝置A中溶液紅色變淺，裝置C的現象為黑色粉末變紅色，則氣體為氫氣和二氧化硫和混合氣體，猜想3成立；
（4）濃硫酸具有吸水性，用來干燥氣體；
【思維拓展】
（1）二氧化硫是酸性氧化物，和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，化學方程式為：SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O；
（2）液面上升的原因是試管內氣體減少，使試管內壓強小于大氣壓強，但由于二氧化硫易溶于水，也能使液面上升，所以液面上升不能得出二氧化硫和氫氧化鈉反應的結論；要得到科學嚴謹的結論，仍利用該裝置，需做的對比實
驗，用等體積的水代替氫氧化鈉溶液進行試驗．
故答案為：
【提出猜想】氫氣和二氧化硫
【問題討論】
（1）黑色粉末變紅色，1；
（2）溶液紅色變淺，2；
（3）裝置A中溶液紅色變淺，裝置C中黑色粉末變紅色；
（4）干燥氣體；
【思維擴展】
（1）SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O；
（2）SO₂易溶于水，也能使液面上升；用等體積的水代替NaOH溶液進行試驗．