Question

某研究型學習小組的同學在用濃硫酸處理廢鋅片時發(fā)現產生的氣體具有刺激性氣味，這種現象引起同學們的思考和研究．
【提出猜想】對產生的氣體進行猜想：
猜想1：可能是H₂；
猜想2：可能是SO₂；
猜想3：可能是

 

【查閱資料】SO₂易溶于水，能與NaOH溶液反應生成Na₂SO₃．
【實驗方案】研究性學習小組的同學設計如圖所示的裝置進行研究（夾持儀器已省略，假設裝置中的反應都進行完全）．
【問題討論】
（1）如果裝置A中沒有明顯現象，裝置C中的現象為

 

則猜想1成立．
（3）猜想3成立的實驗現象是

 

．
（4）裝置B中濃硫酸的作用是

 

．
【思維拓展】
（1）實驗室中可以用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫，反應的化學方程式是

 

．
（2）小組內一同學又設計了判斷SO₂與NaOH溶液能否反應的裝置（如圖2），實驗時發(fā)現試管內液面上升，就得出SO₂與NaOH溶液反應的結論，其同學認為這一結論不嚴謹，理由是

 

．要得到科學嚴謹的結論，仍利用該裝置，需做的對比實驗是

 

．

Answer 1

分析：【提出猜想】根據元素守恒既反應前后元素種類不變，再從題意中提取有用信息，如同時產生兩種無色氣體，其中一種氣體具有刺激性氣味；
【問題討論】根據氫氣的還原性和二氧化硫溶于水生成酸來解答；
【思維拓展】根據二氧化硫易溶于水、和氫氧化鈉反應來解答．

解答：解：【提出猜想】反應前后元素種類不變，鋅與硫酸反應生成的氣體有三種猜想：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；
【問題討論】氫氣具有還原性，能與黑色的氧化銅反應生成紅色的銅；二氧化硫易溶于水，和氫氧化鈉反應，使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液顏色變淺；
（1）如果裝置A沒有明顯實驗現象，裝置C的現象為黑色粉末變紅色，則該氣體為氫氣，猜想1成立；
（3）裝置A中溶液紅色變淺，裝置C的現象為黑色粉末變紅色，則氣體為氫氣和二氧化硫和混合氣體，猜想3成立；
（4）濃硫酸具有吸水性，用來干燥氣體；
【思維拓展】
（1）二氧化硫是酸性氧化物，和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，化學方程式為：SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O；
（2）液面上升的原因是試管內氣體減少，使試管內壓強小于大氣壓強，但由于二氧化硫易溶于水，也能使液面上升，所以液面上升不能得出二氧化硫和氫氧化鈉反應的結論；要得到科學嚴謹的結論，仍利用該裝置，需做的對比實
驗，用等體積的水代替氫氧化鈉溶液進行試驗．
故答案為：
【提出猜想】氫氣和二氧化硫
【問題討論】
（1）黑色粉末變紅色，
（3）裝置A中溶液紅色變淺，裝置C中黑色粉末變紅色；
（4）干燥氣體；
【思維擴展】
（1）SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O；
（2）SO₂易溶于水，也能使液面上升；用等體積的水代替NaOH溶液進行試驗．

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