题目内容

某研究型学习小组的同学在用浓硫酸测定废锌片中锌的纯度时,没有将浓硫酸稀释直接处理废锌片发现产生的气体具有刺激性气味(废锌片中其它杂质不与硫酸反应),这种现象引起同学们的思考和研究.

【提出猜想】对产生的气体进行猜想:
猜想1:只有H2;
猜想2:只有SO2;
猜想3:可能是
H2和SO2
H2和SO2
.
小华认为不需做实验根据已有知识就可知道猜想1是错误的,他的依据是
氢气没有刺激性气味
氢气没有刺激性气味
.
【资料】①浓硫酸有强氧化性,其与活泼金属反应不生成氢气,②SO2能使品红溶液褪色
【实验方案】研究性学习小组的同学设计如图所示的装置进行研究(夹持仪器已省略,假设装置中的反应都进行完全).
根据实验现象小组得到共同结论是猜想3成立.
(1)他们的实验现象是
A中品红溶液褪色C中黑色固体变成红色
A中品红溶液褪色C中黑色固体变成红色
,装置B中浓硫酸的作用是
干燥进入C中的气体
干燥进入C中的气体
;
(2)小华对实验结果产生疑问:
你认为小华产生疑问的依据是
浓硫酸有强氧化性,其与活泼金属反应不生成氢气
浓硫酸有强氧化性,其与活泼金属反应不生成氢气
,你认为猜想3成立可能原因是:
反应过程中消耗硫酸,浓硫酸逐渐变成稀硫酸
反应过程中消耗硫酸,浓硫酸逐渐变成稀硫酸
.
【拓展应用】
(1)稀硫酸与锌反应能产生氢气(Zn+H2SO4=ZnS04+H2↑),而浓硫酸与锌反应开始时不产生氢气(Zn+(浓)2H2SO4=ZnS04+SO2↑+2
H2O
H2O
),由此可知反应物相同,但
浓度
浓度
不同生成物也不同.
(2)取废锌片8g(废锌片中其它杂质不与硫酸反应)加入足量浓硫酸至固体质量不再减少为止,过滤,将滤液蒸干共得晶体16.1g,此废锌片的纯度是
81.25%
81.25%
.
(3)如果用浓硫酸来直接测定废锌片中锌的纯度时,尾气必须处理,可将尾气通入足量的石灰水里其反应方程式是
Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O
Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O
.
分析:【提出猜想】根据元素守恒即反应前后元素种类不变,再从题意中提取有用信息,如同时产生两种无色气体,其中一种气体具有刺激性气味;【实验方案】(1)根据氢气的还原性和二氧化硫溶于水生成酸来解答;浓硫酸具有吸水性考虑;(2)根据查阅资料中内容考虑;根据硫酸参加反应后变稀考虑;【拓展应用】(1)根据反应前后各种原子的种类和数目不变考虑;(2)根据硫酸锌的质量计算出锌的质量,再除以废锌片的质量;(3)根据方程式的写法考虑.
解答:解:【提出猜想】反应前后元素种类不变,锌与硫酸反应生成的气体有三种猜想: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;由于氢气不具有刺激性气味,所以猜想1是错误的;
【实验方案】(1)猜想3是既有二氧化硫,又有氢气,由资料可知SO2能使品红溶液褪色,氢气具有还原性,能与黑色的氧化铜反应生成红色的铜;浓硫酸具有吸水性,可以做干燥剂,所以浓硫酸可以干燥进入C中的气体;
(2)由资料可知浓硫酸有强氧化性,其与活泼金属反应不生成氢气,所以会产生疑问;反应过程中消耗硫酸,浓硫酸逐渐变成稀硫酸,所以会有氢气生成;
【拓展应用】(1)反应前后各种原子的种类和数目不变,生成物中缺少4个氢原子和2个氧原子,因为化学式前面的计量数是2,所以化学式是H2O;由两个方程式对比可知,反应物浓度不同生成物就不同;
(2)设生成16.1g硫酸锌需要参加反应的锌的质量为X则:
Zn+(浓)2H2SO4=ZnS04+SO2↑+2H2O
65              161
X               16.1g
根据
65
161
=
X
16.1g
解得X=6.5g,所以废锌片的纯度是:
6.5g
8g
×100%=81.25%;
(3)石灰水吸收二氧化硫的反应物是氢氧化钙和二氧化硫,生成物是亚硫酸钙和水,已经配平了.
故答案为:【提出猜想】H2和SO2,氢气没有刺激性气味;(1)【实验方案】A中品红溶液褪色C中黑色固体变成红色;干燥进入C中的气体;(2)浓硫酸有强氧化性,其与活泼金属反应不生成氢气;反应过程中消耗硫酸,浓硫酸逐渐变成稀硫酸;【思维拓展】(1)H2O,浓度;(2)81.25%;(3)Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O.
点评:本题属于探究性实验题,可以从题干给出的内容,提取有用的信息:氢气具有还原性,二氧化硫能使品红溶液褪色分析归纳从而得出合理的答案,要利用起题目中所提供的资料.
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某研究型学习小组的同学在用浓硫酸测定废锌片中锌的纯度时,没有将浓硫酸稀释直接处理废锌片发现产生的气体具有刺激性气味(废锌片中其它杂质不与硫酸反应),这种现象引起同学们的思考和研究。

【提出猜想】对产生的气体进行猜想:

猜想1:只有H2;

猜想2:只有SO2;

猜想3:可能是                 

小华认为不需做实验根据已有知识就可知道猜想1是错误的,他的依据是     。

【资料】①浓硫酸有强氧化性,其与活泼金属反应不生成氢气,② SO2能使品红溶液褪色

【实验方案】研究性学习小组的同学设计下图所示的装置进行研究(夹持仪器已省略,假设装置中的反应都进行完全)。

根据实验现象小组得到共同结论是猜想3成立。

(1)   他们的实验现象是                                  

装置B中浓硫酸的作用是                                              (2)小华对实验结果产生疑问:

你认为小华产生疑问的依据是                     

你认为猜想3成立可能原因是:                                      

【拓展应用】

(1)稀硫酸与锌反应能产生氢气(Zn+H2SO4=ZnS04+H2 ↑),而浓硫酸与锌反应开始时不产生氢气(Zn+(浓)2H2SO4=ZnS04+SO2↑+2            ),

由此可知反应物相同,但           不同生成物也不同。

(2)取废锌片8g(废锌片中其它杂质不与硫酸反应)加入足量浓硫酸至固体质量不再减少为止,过滤,将滤液蒸干共得晶体16.1g,此废锌片的纯度是               。

(3)如果用浓硫酸来直接测定废锌片中锌的纯度时,尾气必须处理,可将尾气通入足量的石灰水里其反应方程式是                             。

 

(12分)某研究型学习小组的同学在用浓硫酸处理费锌片时发现产生的气体具有刺激性气味,这种现象引起同学们的思考和研究。


【提出猜想】对产生的气体进行猜想:
猜想1:可能是H2;
猜想2:可能是SO2;
猜想3:可能是                 
【查阅资料】SO2易溶于水,能与NaOH溶液反应生成Na2SO3。
【实验方案】研究性学习小组的同学设计右图所示的装置进行研究(夹持仪器已省略,假设装置中的反应都进行完全)。
【问题讨论】
(1)如果装置A中没有明显现象,装置C中的现象为                    则猜想
            成立。
(2)如果装置A中的现象为                           ,装置C中没有明显的现象则猜想                  成立。
(3)猜想3成立的实验现象是                                              
                                                                。
(4)装置B中浓硫酸的作用是                                              。
【思维拓展】
(1) 实验室中可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,反应的化学方程式是        
                                                                        。
(2)小组内一同学又设计了判断SO2与NaOH溶液能否反应的装置(如右图),实验时发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液反应的结论,其同学认为这一结论不严谨,理由是                                                。要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,需做的对比实验是                                   
                                                。

某研究型学习小组的同学在用浓硫酸处理费锌片时发现产生的气体具有刺激性气味,这种现象引起同学们的思考和研究。

【提出猜想】对产生的气体进行猜想:

猜想1:可能是H2;

猜想2:可能是SO2;

猜想3:可能是                 

【查阅资料】SO2易溶于水,能与NaOH溶液反应生成Na2SO3。

【实验方案】研究性学习小组的同学设计右图所示的装置进行研究(夹持仪器已省略,假设装置中的反应都进行完全)。

【问题讨论】

(1)如果装置A中没有明显现象,装置C中的现象为                     则猜想              成立。

(2)如果装置A中的现象为                   ,装置C中没有明显的现象则猜想                   成立。

(3)猜想3成立的实验现象是                                              

(4)装置B中浓硫酸的作用是                                               。

【思维拓展】

(1)   实验室中可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,反应的化学方程式是        

                                                                         。

(2)小组内一同学又设计了判断SO2与NaOH溶液能否反应的装置(如右图),实验时发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液反应的结论,其同学认为这一结论不严谨,理由是                                                 。要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,需做的对比实验是                                   

                                                 。

 

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