Question

某研究型学习小组的同学在用浓硫酸处理废锌片时发现产生的气体具有刺激性气味，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：可能是H₂；
猜想2：可能是SO₂；
猜想3：可能是

 

【查阅资料】SO₂易溶于水，能与NaOH溶液反应生成Na₂SO₃．
【实验方案】研究性学习小组的同学设计如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）．
【问题讨论】
（1）如果装置A中没有明显现象，装置C中的现象为

 

则猜想1成立．
（3）猜想3成立的实验现象是

 

．
（4）装置B中浓硫酸的作用是

 

．
【思维拓展】
（1）实验室中可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，反应的化学方程式是

 

．
（2）小组内一同学又设计了判断SO₂与NaOH溶液能否反应的装置（如图2），实验时发现试管内液面上升，就得出SO₂与NaOH溶液反应的结论，其同学认为这一结论不严谨，理由是

 

．要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，需做的对比实验是

 

．

Answer 1

分析：【提出猜想】根据元素守恒既反应前后元素种类不变，再从题意中提取有用信息，如同时产生两种无色气体，其中一种气体具有刺激性气味；
【问题讨论】根据氢气的还原性和二氧化硫溶于水生成酸来解答；
【思维拓展】根据二氧化硫易溶于水、和氢氧化钠反应来解答．

解答：解：【提出猜想】反应前后元素种类不变，锌与硫酸反应生成的气体有三种猜想：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；
【问题讨论】氢气具有还原性，能与黑色的氧化铜反应生成红色的铜；二氧化硫易溶于水，和氢氧化钠反应，使滴有酚酞的氢氧化钠溶液颜色变浅；
（1）如果装置A没有明显实验现象，装置C的现象为黑色粉末变红色，则该气体为氢气，猜想1成立；
（3）装置A中溶液红色变浅，装置C的现象为黑色粉末变红色，则气体为氢气和二氧化硫和混合气体，猜想3成立；
（4）浓硫酸具有吸水性，用来干燥气体；
【思维拓展】
（1）二氧化硫是酸性氧化物，和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，化学方程式为：SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O；
（2）液面上升的原因是试管内气体减少，使试管内压强小于大气压强，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氢氧化钠反应的结论；要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，需做的对比实
验，用等体积的水代替氢氧化钠溶液进行试验．
故答案为：
【提出猜想】氢气和二氧化硫
【问题讨论】
（1）黑色粉末变红色，
（3）装置A中溶液红色变浅，装置C中黑色粉末变红色；
（4）干燥气体；
【思维扩展】
（1）SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O；
（2）SO₂易溶于水，也能使液面上升；用等体积的水代替NaOH溶液进行试验．

点评：本题属于探究性实验题，可以从题干给出的内容，提取有用的信息：氢气具有还原性，二氧化硫易溶于水、和氢氧化钠反应分析归纳从而得出合理的答案．