晓菲在复习金属的化学性质时发现:“位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢”.为什么必须是稀硫酸呢?于是她把锌粒投入浓硫酸中,发现有较多的气泡放出,并闻到一股刺激性气味.
[提出猜想]生成的气体是什么?
猜想Ⅰ:可能是SO
2;
猜想Ⅱ:可能是H
2;
猜想Ⅲ:可能是SO
2、H
2的混合气体.
[查阅资料]
1、二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体.易溶于水且和水发生反应生成酸.在常温、常压下,1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫.
2、SO
2可以使品红溶液褪色.
[分析]猜想Ⅱ错误的原因是
氢气是无色无味的气体
氢气是无色无味的气体
.
[实验探究]依据上述猜想,她设计了如下方案:
实验一、收集一试管锌与浓硫酸反应生成的气体,倒立在滴有紫色石蕊试液的水槽中(如图1).根据观察到的实验现象,生成的气体中确有SO
2的存在.她观察到的实验现象是
试管中的水面上升,试管中的液体变成红色
试管中的水面上升,试管中的液体变成红色
.
实验二、晓菲又设计了如图2所示的实验装置(锌粒与浓硫酸反应生成的气体为X,且该装置略去).将收集到的气体通入,过一会儿点燃D处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色,试管口有水雾出现.
结合实验一、二可知猜想3成立.
[问题讨论]
(1)装置B与C的作用分别是什么?
(2)D处发生的化学反应方程式:
. (考纲一般不要求)
(3)再次查阅资料:浓硫酸具有强氧化性,与金属反应时不产生氢气.化学反应方程式
为:Zn+2H
2SO
4(浓)═ZnSO
4+SO
2↑+2H
2O,晓菲实验中产生氢气的原因是什么?
(4)图3中收集SO
2的装置中最合理的是
C
C
(5)用100克未知质量分数的氢氧化钠溶液来吸收二氧化硫气体,待完全反应后,测得所得溶液的质量为112.8克,求氢氧化钠溶液的质量分数是多少?
