Question

5．化学小组在用锌粒和硫酸溶液反应制取氢气时，发现生成的气体有刺激性气味，于是对反应中气体的成分进行了如下探究．请你参与他们的探究，并回答有关问题：
【提出猜想】
小明认为锌粒和硫酸溶液反应有氢气产生，因为锌位于金属活动性顺序中H的前面．
小红认为可能还有二氧化硫产生，她的理由是：①二氧化硫是一种刺激性气味的气体；②硫酸溶液中含有硫元素．
【查阅资料】二氧化硫与二氧化碳具有相似的化学性质．
【实验方案】小组同学设计了如图所示装置进行实验，并用三种浓度的硫酸进行了实验．

（1）若气体中含有二氧化硫，装置B中应出现CaSO₃白色沉淀．则二氧化硫与石灰水反应的化学方程式为：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O．
（2）装置C中NaOH溶液的作用是充分吸收二氧化硫．
（3）为检验气体中是否含有氢气，需在装置E的尖嘴导管处点燃气体，并将干冷的烧杯倒扣在尖嘴导管的上方．若观察到气体可以燃烧，且烧杯内壁有水雾，说明气体中含有氢气．为保证实验安全，在点燃气体前，必须进行的实验操作是验纯．
（4）实验中实际观察的现象如下：

	A中硫酸的 质量分数	实验现象
		B中	D中	E处
实验一	98%	变浑浊	不变浑浊	不可燃
实验二	50%	稍变浑浊	不变浑浊	可燃
实验三	25%	不变浑浊	不变浑浊	可燃

【实验结论】锌与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物可能不同．锌与稀硫酸反应生成氢气；锌与浓度较大的硫酸生二氧化硫，其反应的化学方程式为（在“”中填写计量数，在“SO₂”上填写化学式）：

【交流反思】根据本次探究的结果和所学知识分析，可能会对化学反应中产物的种类产生影响的是AC（填序号）．
A．反应物的质量比          B．反应物的接触面积       C．反应物的浓度大小．

Answer 1

分析 【提出猜想】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量和种类不变解答；
【实验方案】
（1）根据二氧化硫与石灰水反应的原理，写出反应的化学方程式解答、
（2）根据氢氧化钠溶液能够吸收二氧化硫，并且氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水解答；
（3）根据氢气燃烧生成水；氢气点燃时易发生爆炸解答；
（4）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的个数和种类不变解答；
【交流反思】根据实验中实际观察的现象进行分析解答．

解答 解：
【提出猜想】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量和种类不变，锌粒和硫酸溶液反应还有二氧化硫产生，理由是：①二氧化硫是一种刺激性气味的气体；②硫酸溶液中含有硫元素；
【实验方案】
（1）二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O．
（2）氢氧化钠溶液能够吸收二氧化硫，故实验C装置的作用是吸收二氧化硫；
（3）为检验气体中是否含有氢气，需在装置E的尖嘴导管处点燃气体，并将干冷的烧杯倒扣在尖嘴导管的上方．若观察到气体可以燃烧，且烧杯内壁有水雾，说明气体中含有氢气．为保证实验安全，在点燃气体前，必须进行的实验操作是验纯；
（4）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的个数和种类不变，反应前Zn、S、O、H原子个数分别是1、2、8、4；反应后Zn、S、O、H原子个数分别是1、1、6、4；锌与浓度较大的硫酸生二氧化硫的化学方程式为：Zn+2H₂SO_4（浓）═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
【交流反思】根据本次探究的结果和所学知识分析，可能会对化学反应中产物的种类产生影响的是反应物的质量比、反应物的浓度大小．
答案：
【提出猜想】②硫酸溶液中含有硫元素；
【实验方案】（1）SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O．   
（2）充分吸收二氧化硫；
（3）烧杯内壁有水雾；  验纯；
【实验结论】Zn+2H₂SO_4（浓）═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
【交流反思】AC

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．