Question

某研究型学习小组的同学在用浓硫酸测定废锌片中锌的纯度时，没有将浓硫酸稀释直接处理废锌片发现产生的气体具有刺激性气味（废锌片中其它杂质不与硫酸反应），这种现象引起同学们的思考和研究。

【提出猜想】对产生的气体进行猜想：

猜想1：只有H₂；

猜想2：只有SO₂；

猜想3：可能是                 

小华认为不需做实验根据已有知识就可知道猜想1是错误的，他的依据是     。

【资料】①浓硫酸有强氧化性，其与活泼金属反应不生成氢气，② SO₂能使品红溶液褪色

【实验方案】研究性学习小组的同学设计下图所示的装置进行研究（夹持仪器已省略，假设装置中的反应都进行完全）。

根据实验现象小组得到共同结论是猜想3成立。

（1）   他们的实验现象是                                  

装置B中浓硫酸的作用是                                              （2）小华对实验结果产生疑问：

你认为小华产生疑问的依据是                     

你认为猜想3成立可能原因是：                                      

【拓展应用】

（1）稀硫酸与锌反应能产生氢气（Zn+H₂SO₄＝ZnS0₄+H₂ ↑），而浓硫酸与锌反应开始时不产生氢气（Zn+(浓)2H₂SO₄＝ZnS0₄+SO₂↑+2            ），

由此可知反应物相同，但           不同生成物也不同。

（2）取废锌片8g（废锌片中其它杂质不与硫酸反应）加入足量浓硫酸至固体质量不再减少为止，过滤，将滤液蒸干共得晶体16.1g，此废锌片的纯度是               。

（3）如果用浓硫酸来直接测定废锌片中锌的纯度时，尾气必须处理，可将尾气通入足量的石灰水里其反应方程式是                             。

 

Answer 1

【提出猜想】  H₂和SO₂   ，  氢气没有刺激性气味             

（1）【实验方案】他们的实验现象是A中品红溶液褪色C中黑色固体变成红色 

装置B中浓硫酸的作用是 干燥进入C中的气体            （2）你认为小华产生疑问的依据是 浓硫酸有强氧化性，其与活泼金属反应

不生成氢气

你认为可能原因是：  反应过程中消耗硫酸浓硫酸逐渐变成稀硫酸   

【思维拓展】（1）     H₂O       ，    浓度            。

（2）    81.25%        。

（3）        Ca(OH)₂+SO₂＝CaSO₃↓+ H₂O         。

解析:【提出猜想】因为闻到有刺激性气味，而氢气没有刺激性气味，所以不可能就是氢气一种。

【实验方案】SO₂能使品红溶液褪色，氢气能还原氧化铜，所以二者都有的话实验现象为A中品红溶液褪色C中黑色固体变成红色，浓硫酸有吸水性，所以可以干燥进入C中的气体。

（2）因为由资料可知浓硫酸有强氧化性，其与活泼金属反应不生成氢气，但是随着反应，浓硫酸会变成稀硫酸。

【思维拓展】（1）根据反应前后原子的种类和个数不变既可以得出。因为稀硫酸产生氢气，而浓硫酸生成的是水，所以反应物的浓度不同生成物也不同。

（2）得到的晶体16.1g为硫酸锌，所以可以根据化学方程式通过生成16.1克硫酸锌求出锌的质量为6.5克，所以此废锌片的纯度是6.5/8=81.25%

（3）二氧化硫与石灰水反应方程式为Ca(OH)₂+SO₂＝CaSO₃↓+ H₂O