Question

【题目】某化学兴趣小组在学习了酸的性质后，在老师的带领下进行了硫酸性质的探究实验。同学们将铁片打磨后投入硫酸中，铁片表面产生气泡，但发现产生的气体有刺激性的气味。

[提出问题]产生的气体是什么?

[猜想]小华猜想：产生的气体是氢气；

小李猜想：产生的气体是二氧化硫；

小明猜想：产生的气体是_____。

[查阅资料](1) 。

(2)二氧化硫可以使品红溶液的红色褪去。

(3)氢氧化钠溶液可以吸收二氧化硫。

大家一致认为小华的猜想是错误的，理由是_____。

接下来，他们对其他的猜想设计了下图装置进行实验，并将E中收集到气体进行如图乙所示的爆鸣实验。

请你参与他们的实验并完成下表内容：

	A中硫酸浓度	实验现象			A中生成气体的成分
		B中品红溶液	D中品红溶液	爆鸣实验
实验一	98%	_____	不褪色	无爆鸣声	只有二氧化硫
实验二	45%	褪色	不褪色	有爆鸣声	______
实验三	20%	_____	不褪色	_____	只有氢气

[结论]铁与不同浓度的硫酸反应时，生成气体的成分可能不同，当硫酸浓度足够大时，会生成二氧化硫气体。

[交流反思]写出实验二中发生爆鸣反应的化学方程式_______。铜与浓硫酸也会发生类似的反应，其反应的化学方程式为________。如果将紫色的石蕊试液滴入浓硫酸中，可能观察到的现象是_______，你的理由是______。

Answer 1

【答案】氢气和二氧化硫的混合气体 实验产生的气体有刺激性的气味，氢气是无色无味的气体，该气体不可能是氢气 褪色 有氢气和二氧化硫 不褪色 有爆鸣声 溶液变黑 浓硫酸具有脱水性，石蕊是从植物中提取的酸碱指示剂，是一种有机物，浓硫酸会将石蕊中的氢元素和氧元素按照水的组成比脱去，形成黑色的炭

【解析】

由题意，根据小华和小李的猜想可知，小明的猜想为：产生的气体是氢气和二氧化硫的混合气体；

根据题干信息和所给资料可知小华的猜想是错误的，因为实验产生的气体有刺激性的气味，氢气是无色无味的气体，所以不可能是氢气。

如图所示装置，A为铁与硫酸反应的发生装置，B装置利用品红溶液检验二氧化硫，若有二氧化硫，B中品红会褪色，C装置氢氧化钠溶液可以吸收二氧化硫，D装置利用品红溶液验证二氧化硫已经除尽，E装置为排水集气法收集气体，实验乙的爆鸣实验用来检验氢气，则有：

实验一，铁与98%的硫酸反应，根据实验结论气体成分只有二氧化硫，那么实验现象应该是B中品红溶液褪色，D中品红不褪色，爆鸣实验无爆鸣声；

实验二，铁与45%的硫酸反应，根据实验现象B中品红溶液褪色，D中品红不褪色，爆鸣实验有爆鸣声，可知实验结论为气体成分为氢气、二氧化硫；

实验三，铁与20%的硫酸反应，根据实验结论气体成分只氢气，那么实验现象应该是B中品红溶液不褪色，D中品红不褪色，爆鸣实验有爆鸣声；

根据以上实验得出实验结论：铁与不同浓度的硫酸反应时，生成气体的成分可能不同，当硫酸浓度足够大时，会生成二氧化硫气体。

交流反思：

实验二中发生爆鸣反应，氢气与氧气在点燃条件下生成水，反应的化学方程式为。铜与浓硫酸也会发生类似的反应，铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为。浓硫酸具有脱水性，石蕊是从植物中提取的酸碱指示剂，是一种有机物，如果将紫色的石蕊试液滴入浓硫酸中，浓硫酸会将石蕊中的氢元素和氧元素按照水的组成比脱去，形成黑色的炭，因此可能观察到的现象是溶液变黑。