Question

5．化學(xué)小組在用鋅粒和硫酸溶液反應(yīng)制取氫氣時，發(fā)現(xiàn)生成的氣體有刺激性氣味，于是對反應(yīng)中氣體的成分進(jìn)行了如下探究．請你參與他們的探究，并回答有關(guān)問題：
【提出猜想】
小明認(rèn)為鋅粒和硫酸溶液反應(yīng)有氫氣產(chǎn)生，因為鋅位于金屬活動性順序中H的前面．
小紅認(rèn)為可能還有二氧化硫產(chǎn)生，她的理由是：①二氧化硫是一種刺激性氣味的氣體；②硫酸溶液中含有硫元素．
【查閱資料】二氧化硫與二氧化碳具有相似的化學(xué)性質(zhì)．
【實驗方案】小組同學(xué)設(shè)計了如圖所示裝置進(jìn)行實驗，并用三種濃度的硫酸進(jìn)行了實驗．

（1）若氣體中含有二氧化硫，裝置B中應(yīng)出現(xiàn)CaSO₃白色沉淀．則二氧化硫與石灰水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O．
（2）裝置C中NaOH溶液的作用是充分吸收二氧化硫．
（3）為檢驗氣體中是否含有氫氣，需在裝置E的尖嘴導(dǎo)管處點燃?xì)怏w，并將干冷的燒杯倒扣在尖嘴導(dǎo)管的上方．若觀察到氣體可以燃燒，且燒杯內(nèi)壁有水霧，說明氣體中含有氫氣．為保證實驗安全，在點燃?xì)怏w前，必須進(jìn)行的實驗操作是驗純．
（4）實驗中實際觀察的現(xiàn)象如下：

	A中硫酸的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)	實驗現(xiàn)象
		B中	D中	E處
實驗一	98%	變渾濁	不變渾濁	不可燃
實驗二	50%	稍變渾濁	不變渾濁	可燃
實驗三	25%	不變渾濁	不變渾濁	可燃

【實驗結(jié)論】鋅與不同濃度的硫酸溶液反應(yīng)，生成的氣體產(chǎn)物可能不同．鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣；鋅與濃度較大的硫酸生二氧化硫，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為（在“”中填寫計量數(shù)，在“SO₂”上填寫化學(xué)式）：

【交流反思】根據(jù)本次探究的結(jié)果和所學(xué)知識分析，可能會對化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)物的種類產(chǎn)生影響的是AC（填序號）．
A．反應(yīng)物的質(zhì)量比          B．反應(yīng)物的接觸面積       C．反應(yīng)物的濃度大�。�

Answer 1

分析 【提出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的質(zhì)量和種類不變解答；
【實驗方案】
（1）根據(jù)二氧化硫與石灰水反應(yīng)的原理，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式解答、
（2）根據(jù)氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化硫，并且氫氧化鈉和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水解答；
（3）根據(jù)氫氣燃燒生成水；氫氣點燃時易發(fā)生爆炸解答；
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后原子的個數(shù)和種類不變解答；
【交流反思】根據(jù)實驗中實際觀察的現(xiàn)象進(jìn)行分析解答．

解答 解：
【提出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的質(zhì)量和種類不變，鋅粒和硫酸溶液反應(yīng)還有二氧化硫產(chǎn)生，理由是：①二氧化硫是一種刺激性氣味的氣體；②硫酸溶液中含有硫元素；
【實驗方案】
（1）二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O．
（2）氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化硫，故實驗C裝置的作用是吸收二氧化硫；
（3）為檢驗氣體中是否含有氫氣，需在裝置E的尖嘴導(dǎo)管處點燃?xì)怏w，并將干冷的燒杯倒扣在尖嘴導(dǎo)管的上方．若觀察到氣體可以燃燒，且燒杯內(nèi)壁有水霧，說明氣體中含有氫氣．為保證實驗安全，在點燃?xì)怏w前，必須進(jìn)行的實驗操作是驗純；
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后原子的個數(shù)和種類不變，反應(yīng)前Zn、S、O、H原子個數(shù)分別是1、2、8、4；反應(yīng)后Zn、S、O、H原子個數(shù)分別是1、1、6、4；鋅與濃度較大的硫酸生二氧化硫的化學(xué)方程式為：Zn+2H₂SO_4（濃）═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
【交流反思】根據(jù)本次探究的結(jié)果和所學(xué)知識分析，可能會對化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)物的種類產(chǎn)生影響的是反應(yīng)物的質(zhì)量比、反應(yīng)物的濃度大�。�
答案：
【提出猜想】②硫酸溶液中含有硫元素；
【實驗方案】（1）SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O．   
（2）充分吸收二氧化硫；
（3）燒杯內(nèi)壁有水霧；  驗純；
【實驗結(jié)論】Zn+2H₂SO_4（濃）═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
【交流反思】AC

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．