Question

某研究性学习小组的同学在用硫酸溶液处理废锌片时发现产生的气体具有刺激性气味，同时发现试管外壁发烫，这咱现象引起同学们的思考和研究．

【查阅资料】①通常情况下，SO₂为无色，有刺激性气味的有毒气体，易溶于水；SO₂能与NaOH溶液反应生成Na₂SO₃和一种常见物质；滴有酚酞试液的NaOH溶液呈红色，SO₂能使其红色逐渐变浅甚至褪色；
②浓硫酸具有吸水性，可作干燥剂．
【分析讨论】根据试管发烫的现象分析，说明锌与硫酸的反应是

 

（填“吸热”或“放热”）反应．
【提出猜想】对生成的气体进行猜想；
猜想1：可能是H₂；
猜想2：可能是SO₂，做出此猜想的理由是

 

；
猜想3：可能是H₂和SO₂的混合气体．
【实验方案】研究性学习小组的同学设计了如图所示的装置进行探究（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）小组内一同学认为猜想1不需做实验即可排除，理由是

 

．
（2）若装置A溶液红色变浅，装置C无明显现象，则猜想2成立．
（3）若装置A溶液红色变浅，装置C的现象为

 

则猜想3成立．
【思维拓展】
（1）锌与硫酸溶液反应的产物与硫酸溶液的浓度有关．
（2）实验室中可以用氢氧化钠的溶液吸收二氧化碳，反应的化学方程式是

 

（3）小组内一同学将集满SO₂的试管倒立在盛有NaOH溶液的烧杯中（如图2），观察到的现象

 

；该同学认为通过此现象能得出SO₂与NaOH溶液发生反应的结论，其他同学认为这一结论不严谨，理由是

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,常见气体的检验与除杂方法,金属的化学性质,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：分析讨论：根据试管发烫说明锌与硫酸发生的反应是放热反应进行解答；
提出猜想：根据反应物中有硫元素和氧元素或气体有刺激性气味进行解答；
问题讨论：（1）根据氢气是无色无味的气体进行解答；
（2）根据二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，会使得溶液红色变浅进行解答；
（3）根据装置A的现象为溶液红色变浅，装置C黑色粉末变红进行解答；
思维拓展：（2）根据氢氧化钠和二氧化碳的反应解答；
（3）根据二氧化硫溶于水，也会使水面上升进行解答．

解答：解：分析讨论：试管发烫说明锌与硫酸发生的反应是放热反应；
提出猜想：反应物中有硫元素和氧元素或气体有刺激性气味，可能是SO₂；
问题讨论：（1）氢气是无色无味的气体，而这里产生的是由刺激性气味的气体，故猜想1不成立；
（2）二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，会使得溶液红色变浅，如果装置A的现象为溶液红色变浅，装置C没有明显实验现象，则猜想Ⅱ成立；
（3）装置A的现象为溶液红色变浅，说明有二氧化硫；装置C黑色粉末变红，说明有氢气，猜想3成立；
二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，反应的化学方程式是SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O；
思维拓展：（2）二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；
（3）二氧化硫溶于水，也会使水面上升，仍利用该装置，需做的对比实验：用等体积的水代替NaOH溶液做实验；
故答案为：【分析讨论】放热；
提出猜想：反应物中有硫元素和氧元素或气体有刺激性气味；
问题讨论：（1）氢气是无味的气体；（3）黑色粉末变红；
思维拓展：（2）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（2）试管内液面上升；SO₂溶于水，也会使水面上升．

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，二氧化硫易溶于水、和氢氧化钠反应分析归纳从而得出合理的答案．