Question

【題目】某化學興趣小組在學習了酸的性質后，在老師的帶領下進行了硫酸性質的探究實驗。同學們將鐵片打磨后投入硫酸中，鐵片表面產生氣泡，但發現產生的氣體有刺激性的氣味。

[提出問題]產生的氣體是什么?

[猜想]小華猜想：產生的氣體是氫氣；

小李猜想：產生的氣體是二氧化硫；

小明猜想：產生的氣體是_____。

[查閱資料](1) 。

(2)二氧化硫可以使品紅溶液的紅色褪去。

(3)氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化硫。

大家一致認為小華的猜想是錯誤的，理由是_____。

接下來，他們對其他的猜想設計了下圖裝置進行實驗，并將E中收集到氣體進行如圖乙所示的爆鳴實驗。

請你參與他們的實驗并完成下表內容：

	A中硫酸濃度	實驗現象			A中生成氣體的成分
		B中品紅溶液	D中品紅溶液	爆鳴實驗
實驗一	98%	_____	不褪色	無爆鳴聲	只有二氧化硫
實驗二	45%	褪色	不褪色	有爆鳴聲	______
實驗三	20%	_____	不褪色	_____	只有氫氣

[結論]鐵與不同濃度的硫酸反應時，生成氣體的成分可能不同，當硫酸濃度足夠大時，會生成二氧化硫氣體。

[交流反思]寫出實驗二中發生爆鳴反應的化學方程式_______。銅與濃硫酸也會發生類似的反應，其反應的化學方程式為________。如果將紫色的石蕊試液滴入濃硫酸中，可能觀察到的現象是_______，你的理由是______。

Answer 1

【答案】氫氣和二氧化硫的混合氣體 實驗產生的氣體有刺激性的氣味，氫氣是無色無味的氣體，該氣體不可能是氫氣 褪色 有氫氣和二氧化硫 不褪色 有爆鳴聲 溶液變黑 濃硫酸具有脫水性，石蕊是從植物中提取的酸堿指示劑，是一種有機物，濃硫酸會將石蕊中的氫元素和氧元素按照水的組成比脫去，形成黑色的炭

【解析】

由題意，根據小華和小李的猜想可知，小明的猜想為：產生的氣體是氫氣和二氧化硫的混合氣體；

根據題干信息和所給資料可知小華的猜想是錯誤的，因為實驗產生的氣體有刺激性的氣味，氫氣是無色無味的氣體，所以不可能是氫氣。

如圖所示裝置，A為鐵與硫酸反應的發生裝置，B裝置利用品紅溶液檢驗二氧化硫，若有二氧化硫，B中品紅會褪色，C裝置氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化硫，D裝置利用品紅溶液驗證二氧化硫已經除盡，E裝置為排水集氣法收集氣體，實驗乙的爆鳴實驗用來檢驗氫氣，則有：

實驗一，鐵與98%的硫酸反應，根據實驗結論氣體成分只有二氧化硫，那么實驗現象應該是B中品紅溶液褪色，D中品紅不褪色，爆鳴實驗無爆鳴聲；

實驗二，鐵與45%的硫酸反應，根據實驗現象B中品紅溶液褪色，D中品紅不褪色，爆鳴實驗有爆鳴聲，可知實驗結論為氣體成分為氫氣、二氧化硫；

實驗三，鐵與20%的硫酸反應，根據實驗結論氣體成分只氫氣，那么實驗現象應該是B中品紅溶液不褪色，D中品紅不褪色，爆鳴實驗有爆鳴聲；

根據以上實驗得出實驗結論：鐵與不同濃度的硫酸反應時，生成氣體的成分可能不同，當硫酸濃度足夠大時，會生成二氧化硫氣體。

交流反思：

實驗二中發生爆鳴反應，氫氣與氧氣在點燃條件下生成水，反應的化學方程式為。銅與濃硫酸也會發生類似的反應，銅與濃硫酸在加熱條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應的化學方程式為。濃硫酸具有脫水性，石蕊是從植物中提取的酸堿指示劑，是一種有機物，如果將紫色的石蕊試液滴入濃硫酸中，濃硫酸會將石蕊中的氫元素和氧元素按照水的組成比脫去，形成黑色的炭，因此可能觀察到的現象是溶液變黑。