Question

8．化学兴趣小组的同学将足量的锌粒加入到浓硫酸中，发现有大量的气泡放出，他们对气体的成分进行了探究．
【提出问题】锌粒加入浓硫酸后生成的气体是什么？
【查阅资料】
①浓硫酸能与锌反应，但不产生氢气，也不会产生氧气；
②SO₂有刺激性气味，易溶于水，能使品红（一种红色色素）溶液褪色．
【提出猜想】
甲：气体是H₂；
乙：气体是SO₂；
丙：气体是SO₂和H₂；
【实验探究】
为了验证上述猜想．同学们在老师的指导下设计了如下图的装置（部分夹持器材略去，假设每个能发生的反应都完全进行）进行探究：

（1）实验开始后，观察到A中品红溶液褪色，证明气体中含有SO₂．
（2）B装置的作用是除去混合气体中的水蒸气．
（3）C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体，目的是排出玻璃管中的空气；加热一段时间后，观察到黑色物质变成红色，证明气体中含有H₂．
（4）写出D瓶中发生的反应的化学方程式SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O．
【讨论】
（1）锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，为什么在反应过程中又产生了氢气呢？用文字简述原因：随着反应的进行，浓硫酸逐渐变为稀硫酸．
（2）锌与浓硫酸和稀硫酸反应都可以产生硫酸锌，如果需要制取硫酸锌，用锌与稀硫酸反应的优点是不生成污染环境的SO₂（任填一种合理的答案）．

Answer 1

分析 （1）根据题干资料分析；
（2）根据浓硫酸具有吸水性分析；
（3）由于氢气与空气混合在加热时可能出现爆炸，氢气能与氧化铜反应生成铜和水；
（4）二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水；
【讨论】
（1）根据锌与稀硫酸反应生成氢气分析；
（2）根据二氧化硫会造成空气的污染分析．

解答 解：（1）由资料“SO₂有刺激性气味，易溶于水，能使品红（一种红色色素）溶液褪色”可知，观察到A中品红溶液褪色，证明气体中含有SO₂；
（2）由于浓硫酸具有吸水性，所以B装置中的浓硫酸可以除去混合气体中的水蒸气；
（3）由于氢气与空气混合在加热时可能出现爆炸，因此，在进行加热前要把玻璃管中空气全部排出，所以进行操作时应先通入氢气排出管内空气然后再进行加热；氢气能与氧化铜反应生成铜和水，会观察到会黑色粉末变红；
（4）反应中生成的二氧化硫会造成空气的污染，所以用氢氧化钠溶液吸收，二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，化学方程式为：SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O；
【讨论】
（1）随着反应的进行，浓硫酸逐渐变为稀硫酸，锌与稀硫酸反应生成氢气；
（2）锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌、水，不生成污染环境的SO₂等．
故答案为：（1）SO₂
（2）除去混合气体中的水蒸气；
（3）排出玻璃管中的空气；黑色物质变成红色；
（4）SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O
【讨论】
（1）随着反应的进行，浓硫酸逐渐变为稀硫酸
（2）不生成污染环境的SO₂（或“可以节约药品”）（其它合理答案均可）

点评 解答本题的关键是要充分理解实验装置的特点和各种物质的性质，只有这样才能对问题做出正确的判断．