Question

【題目】化學(xué)興趣小組的同學(xué)將足量的鋅粒加入到某未知濃度硫酸中，發(fā)現(xiàn)有大量的氣泡放出，并聞到有刺激 性氣味，他們對(duì)氣體的成分進(jìn)行了探究。

（提出問題）鋅粒加入某未知濃度硫酸后生成的氣體是什么？

（查閱資料）①濃硫酸能與鋅反應(yīng)，但不產(chǎn)生氫氣，也不會(huì)產(chǎn)生氧氣，能生成二氧化硫氣體。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；③濃硫酸有吸水性，常用作干燥劑。④氫氧化鈉溶液可吸收二氧化硫，并生成亞硫酸鈉（Na2SO3）和水。⑤H2+CuO Cu+H2O

（提出猜想）甲：氣體可能是 H2 ； 乙：氣體可能是 SO2 ； 丙：氣體可能是_____。

（實(shí)驗(yàn)探究）為了驗(yàn)證上述猜想，同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)了如下圖的裝置（部分夾持器材略去，假 設(shè)每個(gè)能發(fā)生的反應(yīng)都完全進(jìn)行）進(jìn)行探究：

（1）實(shí)驗(yàn)開始后，觀察到 A 中品紅溶液褪色，證明氣體中含有_____。

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

（問題討論）（1）鋅和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、水和二氧化硫，為什么在反應(yīng)過程中又產(chǎn)生了氫氣呢？ 用文字簡(jiǎn)述原因：_____。

（2）鋅與濃硫酸和稀硫酸反應(yīng)都可以產(chǎn)生硫酸鋅，如果需要制取硫酸鋅，用鋅與稀硫酸反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是_____（任填一種合理的答案）。

Answer 1

【答案】H2 和 SO2 SO2 排出玻璃管中的空氣 銅網(wǎng)表面顏色由黑色變紅色 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩幔�與鋅反應(yīng)生成氫氣 無污染氣體產(chǎn)生，更符合環(huán)保理念

【解析】

[提出猜想]

甲：氣體可能是 H2 ； 乙：氣體可能是 SO2 ； 丙：氣體可能是H2 和 SO2；

[實(shí)驗(yàn)探究]

（1）由于SO2能使品紅（一種紅色色素）溶液褪色，由題意可知，實(shí)驗(yàn)開始后，觀察到A中品紅溶液褪色，證明氣體中含有SO2；

（2）氫氣與空氣混合在加熱時(shí)可能出現(xiàn)爆炸，氫氣能與氧化銅反應(yīng)生成銅和水，所以裝置在點(diǎn)燃酒精燈加熱之前應(yīng)先通一段時(shí)間的氣體，目的是：排出玻璃管中的空氣；加熱一段時(shí)間后，觀察到黑色固體變成紅色固體，玻璃管內(nèi)壁出現(xiàn)水珠，證明氣體中含有氫氣，這是因?yàn)闅錃饽芎脱趸�銅反應(yīng)生成銅和水；

[問題討論]

（1）鋅和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、水和二氧化硫，在反應(yīng)過程中又產(chǎn)生了氫氣，原因是：隨著反應(yīng)進(jìn)行，硫酸濃度減小，當(dāng)硫酸濃度減小到一定程度時(shí)變成稀硫酸，稀硫酸和鋅反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣。

（2）如果需要制取硫酸鋅，用鋅與稀硫酸反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是不產(chǎn)生二氧化硫，從而防止污染環(huán)境。