Question

25、某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用硫酸溶液處理廢鋅片時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的氣體具有刺激性氣味，這種現(xiàn)象引起同學(xué)們的思考和研究．
[提出猜想]對生成的氣體進(jìn)行猜想：
猜想1：可能是H₂；
猜想2：可能是SO₂；
猜想3：可能是

氫氣和二氧化硫

．
[查閱資料]SO₂易溶于水，能與NaOH溶液反應(yīng)生成Na₂SO₃．
[實(shí)驗(yàn)方案]研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示的裝置進(jìn)行探究（夾持儀器已
省略，假設(shè)裝置中的反應(yīng)都進(jìn)行完全）．

[問題討論]
（1）如果裝置A沒有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，裝置C的現(xiàn)象為

黑色粉末變紅色

，則猜想

1

成立．
（2）如果裝置A的現(xiàn)象為

溶液紅色變淺

，裝置C沒有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，則猜想

2

成立．
（3）猜想3成立的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

裝置A中溶液紅色變淺，裝置C中黑色粉末變紅色

．
（4）裝置B中濃硫酸的作用是

干燥氣體

．
[思維拓展]
（1）實(shí)驗(yàn)室中可以用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫，反應(yīng)的化學(xué)方程式是

SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O

．
（2）小組內(nèi)一同學(xué)又設(shè)計(jì)了判斷SO₂與NaOH溶液能否發(fā)生反應(yīng)的裝置（如右圖），實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)液面上升，就得出SO₂與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論，其他同學(xué)認(rèn)為這一結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)，理由是

SO₂易溶于水，也能使液面上升

．要得到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)論，仍利用該裝置，需做的對比實(shí)驗(yàn)

用等體積的水代替NaOH溶液進(jìn)行試驗(yàn)

．

Answer 1

分析：【提出猜想】根據(jù)元素守恒既反應(yīng)前后元素種類不變，再從題意中提取有用信息，如同時(shí)產(chǎn)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(jù)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(jù)二氧化硫易溶于水、和氫氧化鈉反應(yīng)來解答．

解答：解：【提出猜想】反應(yīng)前后元素種類不變，鋅與硫酸反應(yīng)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(yīng)生成紅色的銅；二氧化硫易溶于水，和氫氧化鈉反應(yīng)，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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，裝置C的現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(yīng)生成亞硫酸鈉和水，化學(xué)方程式為：SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O；
（2）液面上升的原因是試管內(nèi)氣體減少，使試管內(nèi)壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，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(yīng)的結(jié)論；要得到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)論，仍利用該裝置，需做的對比實(shí)
驗(yàn)，用等體積的水代替氫氧化鈉溶液進(jìn)行試驗(yàn)．
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(kuò)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(jìn)行試驗(yàn)．

點(diǎn)評：本題屬于探究性實(shí)驗(yàn)題，可以從題干給出的內(nèi)容，提取有用的信息：氫氣具有還原性，二氧化硫易溶于水、和氫氧化鈉反應(yīng)分析歸納從而得出合理的答案．