Question

某研究性學習小組的同學在用硫酸溶液處理廢鋅片時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的氣體具有刺激性氣味，同時發(fā)現(xiàn)試管外壁發(fā)燙，這咱現(xiàn)象引起同學們的思考和研究．

【查閱資料】①通常情況下，SO₂為無色，有刺激性氣味的有毒氣體，易溶于水；SO₂能與NaOH溶液反應(yīng)生成Na₂SO₃和一種常見物質(zhì)；滴有酚酞試液的NaOH溶液呈紅色，SO₂能使其紅色逐漸變淺甚至褪色；
②濃硫酸具有吸水性，可作干燥劑．
【分析討論】根據(jù)試管發(fā)燙的現(xiàn)象分析，說明鋅與硫酸的反應(yīng)是

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
【提出猜想】對生成的氣體進行猜想；
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的混合氣體．
【實驗方案】研究性學習小組的同學設(shè)計了如圖所示的裝置進行探究（夾持儀器已省略，假設(shè)裝置中的反應(yīng)都進行完全）．
【問題討論】
（1）小組內(nèi)一同學認為猜想1不需做實驗即可排除，理由是

 

．
（2）若裝置A溶液紅色變淺，裝置C無明顯現(xiàn)象，則猜想2成立．
（3）若裝置A溶液紅色變淺，裝置C的現(xiàn)象為

 

則猜想3成立．
【思維拓展】
（1）鋅與硫酸溶液反應(yīng)的產(chǎn)物與硫酸溶液的濃度有關(guān)．
（2）實驗室中可以用氫氧化鈉的溶液吸收二氧化碳，反應(yīng)的化學方程式是

 

（3）小組內(nèi)一同學將集滿SO₂的試管倒立在盛有NaOH溶液的燒杯中（如圖2），觀察到的現(xiàn)象

 

；該同學認為通過此現(xiàn)象能得出SO₂與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論，其他同學認為這一結(jié)論不嚴謹，理由是

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗與除雜方法,金屬的化學性質(zhì),質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：分析討論：根據(jù)試管發(fā)燙說明鋅與硫酸發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)進行解答；
提出猜想：根據(jù)反應(yīng)物中有硫元素和氧元素或氣體有刺激性氣味進行解答；
問題討論：（1）根據(jù)氫氣是無色無味的氣體進行解答；
（2）根據(jù)二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，會使得溶液紅色變淺進行解答；
（3）根據(jù)裝置A的現(xiàn)象為溶液紅色變淺，裝置C黑色粉末變紅進行解答；
思維拓展：（2）根據(jù)氫氧化鈉和二氧化碳的反應(yīng)解答；
（3）根據(jù)二氧化硫溶于水，也會使水面上升進行解答．

解答：解：分析討論：試管發(fā)燙說明鋅與硫酸發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
提出猜想：反應(yīng)物中有硫元素和氧元素或氣體有刺激性氣味，可能是SO₂；
問題討論：（1）氫氣是無色無味的氣體，而這里產(chǎn)生的是由刺激性氣味的氣體，故猜想1不成立；
（2）二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，會使得溶液紅色變淺，如果裝置A的現(xiàn)象為溶液紅色變淺，裝置C沒有明顯實驗現(xiàn)象，則猜想Ⅱ成立；
（3）裝置A的現(xiàn)象為溶液紅色變淺，說明有二氧化硫；裝置C黑色粉末變紅，說明有氫氣，猜想3成立；
二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，反應(yīng)的化學方程式是SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O；
思維拓展：（2）二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
（3）二氧化硫溶于水，也會使水面上升，仍利用該裝置，需做的對比實驗：用等體積的水代替NaOH溶液做實驗；
故答案為：【分析討論】放熱；
提出猜想：反應(yīng)物中有硫元素和氧元素或氣體有刺激性氣味；
問題討論：（1）氫氣是無味的氣體；（3）黑色粉末變紅；
思維拓展：（2）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（2）試管內(nèi)液面上升；SO₂溶于水，也會使水面上升．

點評：本題屬于探究性實驗題，可以從題干給出的內(nèi)容，提取有用的信息：氫氣具有還原性，二氧化硫易溶于水、和氫氧化鈉反應(yīng)分析歸納從而得出合理的答案．