Question

10．（1）化学兴趣小组的同学将足量的锌粒加入到浓硫酸中，发现有大量的气泡放出，他们对气体的成分进行了探究．
【提出问题】锌粒加入浓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；
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．
【提出猜想】甲：气体是H₂；乙：气体是SO₂；丙：气体是SO₂和H₂．
【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，证明气体中含有二氧化硫．
②B装置的作用是吸收水蒸气．
③C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体，目的是防止发生爆炸；加热一段时间后，观察到玻璃管内壁出现水珠，证明气体中含有H₂．
【讨论】
④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：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．
⑤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不产生二氧化硫（任填一种合理的答案）．
（2）碳酸氢钠（NaHCO₃）俗称“小苏打”，在生活中用途广泛，某化学实验小组的同学对碳酸氢钠的性质进行探究．
【探究实验1】碳酸氢钠溶液的酸碱性．
用试管取适量碳酸氢钠溶液，滴加酚酞试液，振荡，溶液变浅红色，结论：碳酸氢钠溶液显碱性．
【探究实验2】能与酸反应
取适量碳酸氢钠加入试管中，滴加稀盐酸，再把燃着的木条迅速伸入试管，木条熄灭，碳酸氢钠和盐酸的化学反应方程式NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．
【探究实验3】能与碱反应
查阅资料：NaHCO₃+NaOH═Na₂CO₃+H₂O；氢氧化钙微溶于水，用试管取适量碳酸氢钠溶液，滴加氢氧化钠溶液，无明显现象．（提示：可以选择CaCl₂溶液做试剂，通过证明有Na₂CO₃生成，从而证明二者发生了反应）如图，两位同学分别进行了甲、乙两个实验，回答下列问题：

比较甲、乙两个实验的目的性区别是实验甲通过检验反应物证明反应发生，而实验乙通过检验产物证明反应发生．
有同学提出两个实验都不足以证明有Na₂CO₃生成，其理由是氯化钙与氢氧化钠反应生成氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，在溶液中也产生沉淀；
要证明有Na₂CO₃生成，还需要进行的操作是取少量反应后滤渣加入足量的稀盐酸，若产生无色气体证明有Na₂CO₃生成，反之则没有．

Answer 1

分析 （1）二氧化硫能使品红溶液褪色；
B装置的作用是学生水蒸气；
可燃性气体和空气或氧气混合达到一定程度时，遇明火会发生爆炸；
加热条件下，氧化铜和氢气反应生成铜和水；
二氧化硫有毒，扩散到空气中污染环境；
（2）显碱性溶液能使酚酞试液变红色；
碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧；
实验甲中，氢氧化钠溶液和碳酸氢钠溶液反应生成碳酸钠和水，然后加入氯化钙溶液验证是否有碳酸钠生成，该实验通过检验反应物证明反应发生；而实验乙是氯化钙和碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠和碳酸氢钙，然后氢氧化钠溶液和碳酸氢钙溶液反应生成碳酸钙沉淀，说明检验产物证明反应发生，所以二者的区别是实验1通过检验反应物证明反应发生，而实验2通过检验产物证明反应发生；但是两个实验都不足以证明有Na₂CO₃生成，其理由是氯化钙和氢氧化钙反应生成氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，在溶液中也产生沉淀；要证明有Na₂CO₃生成，还需要进行的操作是取少量反应后滤渣加入足量的稀盐酸，若产生无色气体证明有Na₂CO₃生成，反之则没有．

解答 解：（1）①实验开始后，观察到A中品红溶液褪色，证明气体中含有二氧化硫．
故填：二氧化硫．
②B装置的作用是吸收水蒸气．
故填：吸收水蒸气．
③C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体，目的是防止发生爆炸；
加热一段时间后，观察到玻璃管内壁出现水珠，证明气体中含有H₂．
故填：防止发生爆炸；玻璃管内壁出现水珠．
④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．
故填：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．
⑤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．
故填：不产生二氧化硫．
（2）用试管取适量碳酸氢钠溶液，滴加酚酞试液，振荡，溶液变浅红色，结论：碳酸氢钠溶液显碱性．
故填：碳酸氢钠溶液显碱性．
碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学反应方程式为：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．
故填：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．
比较甲、乙两个实验的目的性区别是：实验甲通过检验反应物证明反应发生，而实验乙通过检验产物证明反应发生．
故填：实验甲通过检验反应物证明反应发生，而实验乙通过检验产物证明反应发生．
有同学提出两个实验都不足以证明有Na₂CO₃生成，其理由是：氯化钙与氢氧化钠反应生成氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，在溶液中也产生沉淀．
故填：氯化钙与氢氧化钠反应生成氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，在溶液中也产生沉淀．
要证明有Na₂CO₃生成，还需要进行的操作是：取少量反应后滤渣加入足量的稀盐酸，若产生无色气体证明有Na₂CO₃生成，反之则没有．
故填：取少量反应后滤渣加入足量的稀盐酸，若产生无色气体证明有Na₂CO₃生成，反之则没有．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．