题目内容
【题目】化学兴趣小组的同学将足量的锌粒加入到某未知浓度硫酸中,发现有大量的气泡放出,并闻到有刺激 性气味,他们对气体的成分进行了探究。
(提出问题)锌粒加入某未知浓度硫酸后生成的气体是什么?
(查阅资料)①浓硫酸能与锌反应,但不产生氢气,也不会产生氧气,能生成二氧化硫气体。②SO2 有刺 激性气味,易溶于水,能使品红(一种红色色素)溶液褪色;③浓硫酸有吸水性,常用作干燥剂。④氢氧化钠溶液可吸收二氧化硫,并生成亚硫酸钠(Na2SO3)和水。⑤H2+CuO Cu+H2O
(提出猜想)甲:气体可能是 H2 ; 乙:气体可能是 SO2 ; 丙:气体可能是_____。
(实验探究)为了验证上述猜想,同学们在老师的指导下设计了如下图的装置(部分夹持器材略去,假 设每个能发生的反应都完全进行)进行探究:
(1)实验开始后,观察到 A 中品红溶液褪色,证明气体中含有_____。
(2)C 装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体,目的是_____;加热一段时间后,观察到_____,证明气体中含有 H2。
(问题讨论)(1)锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫,为什么在反应过程中又产生了氢气呢? 用文字简述原因:_____。
(2)锌与浓硫酸和稀硫酸反应都可以产生硫酸锌,如果需要制取硫酸锌,用锌与稀硫酸反应的优点是_____(任填一种合理的答案)。
【答案】H2 和 SO2 SO2 排出玻璃管中的空气 铜网表面颜色由黑色变红色 随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,与锌反应生成氢气 无污染气体产生,更符合环保理念
【解析】
[提出猜想]
甲:气体可能是 H2 ; 乙:气体可能是 SO2 ; 丙:气体可能是H2 和 SO2;
[实验探究]
(1)由于SO2能使品红(一种红色色素)溶液褪色,由题意可知,实验开始后,观察到A中品红溶液褪色,证明气体中含有SO2;
(2)氢气与空气混合在加热时可能出现爆炸,氢气能与氧化铜反应生成铜和水,所以装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体,目的是:排出玻璃管中的空气;加热一段时间后,观察到黑色固体变成红色固体,玻璃管内壁出现水珠,证明气体中含有氢气,这是因为氢气能和氧化铜反应生成铜和水;
[问题讨论]
(1)锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫,在反应过程中又产生了氢气,原因是:随着反应进行,硫酸浓度减小,当硫酸浓度减小到一定程度时变成稀硫酸,稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气。
(2)如果需要制取硫酸锌,用锌与稀硫酸反应的优点是不产生二氧化硫,从而防止污染环境。