Question

某化學(xué)活動(dòng)小組的同學(xué)在探究金屬與酸反應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)銅與濃硫酸在加熱條件下能夠發(fā)生反應(yīng)，并產(chǎn)生大量氣體。
【提出問(wèn)題】產(chǎn)生氣體的成分是什么呢？
【分析討論】經(jīng)分析討論，大家認(rèn)為產(chǎn)生的氣體可能是H₂、SO₂、SO₃、O₂等氣體，經(jīng)進(jìn)一步查驗(yàn)后確認(rèn)沒(méi)有SO₃、O₂，于是大家決定進(jìn)一步探究氣體成分。
【提出猜想】猜想①：產(chǎn)生的氣體僅為SO₂；猜想②：產(chǎn)生的氣體僅為H₂；你認(rèn)為猜想③        。
【查閱資料】 SO₂是一種有毒氣體，不能燃燒，能使紅色的品紅溶液變?yōu)闊o(wú)色，是一種主要大氣污染物。H₂則不能使紅色品紅溶液褪色。銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，硫酸總會(huì)剰余。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】該小組的同學(xué)據(jù)此設(shè)計(jì)并完成了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：

【分析與結(jié)論】
（1）圖中X為        溶液。
（2）由以上實(shí)驗(yàn)可知：猜想         （填①、②、③）正確。
【反思與評(píng)價(jià)】
（3）與活潑金屬和稀硫酸的反應(yīng)不同，銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，硫元素的化合價(jià)       。
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，有同學(xué)認(rèn)為在處理圖中反應(yīng)①試管中殘液時(shí)，應(yīng)先用水將殘液稀釋?zhuān)�正確的操作方法是                      。
(5)另有同學(xué)認(rèn)為多余的氣體應(yīng)通入一個(gè)裝有NaOH溶液的燒杯中，其原因是         。

Answer 1

猜想③產(chǎn)生的氣體為二氧化硫和氫氣的混合氣；（1）品紅；（2）①；（3）降低（填“發(fā)生改變”也給分）；（4）將殘液慢慢地加入水中，并不斷攪拌；（5）吸收多余的二氧化硫，防止污染環(huán)境。

分析：（1）-（2）根據(jù)題干提供的信息，銅與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)還可能生成氫氣和二氧化硫的混合氣體，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，用品紅溶液來(lái)檢驗(yàn)二氧化硫，用點(diǎn)燃的方法來(lái)檢驗(yàn)氫氣；
（3）可根據(jù)反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式判斷硫元素化合價(jià)的變化情況；
（4）根據(jù)稀釋濃硫酸的方法解答；
（5）根據(jù)二氧化硫有毒且能和堿溶液反應(yīng)分析．
解答：產(chǎn)生的氣體可能的氫氣和二氧化硫的混合氣體；
（1）檢驗(yàn)二氧化硫可用品紅溶液，故圖中X為品紅溶液．
（2）由紅色的品紅溶液變?yōu)闊o(wú)色說(shuō)明氣體中含有二氧化硫，氣體不能燃燒說(shuō)明沒(méi)有氫氣．
[反思與評(píng)價(jià)]
（3）活潑金屬和稀硫酸的反應(yīng)過(guò)程中，硫酸根不變，故硫元素的化合價(jià)不變，銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，硫元素的化合價(jià) 由H₂SO₄中的+6價(jià)變?yōu)镾O₂中的+4價(jià)，故化合價(jià)降低．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，①試管中的酸液濃度還是比較大，溶于水時(shí)會(huì)放出大量的熱，故應(yīng)先用水將殘液稀釋?zhuān)�正確的操作方法是將殘夜慢慢地加入水中，并不斷攪拌．
（5）二氧化硫有毒，要進(jìn)行處理，可將多余的氣體應(yīng)通入裝有NaOH溶液的燒杯中，讓氫氧化鈉溶液來(lái)吸收二氧化硫．
故答案為：猜想③產(chǎn)生的氣體為SO₂和H₂的混合氣
（1）品紅
（2）①
（3）降低（填發(fā)生改變也給分）
（4）將殘液慢慢地加入水中，并不斷攪拌
（5）吸收多余的SO₂防止污染環(huán)境