Question

14．化學小組在用鋅粒和硫酸溶液反應制取氫氣時，發現生成的氣體有刺激性氣味，于是對反應中氣體的成分進行了如下探究．請你參與他們的探究，并回答有關問題：
【提出猜想】
小明認為鋅粒和硫酸溶液反應有氫氣產生，因為鋅位于金屬活動性順序中H的前面．
小紅認為可能還有二氧化硫產生，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性質．
【實驗方案】小組同學設計了如圖所示裝置進行實驗，并用三種濃度的硫酸進行了實驗．

（1）若氣體中含有二氧化硫，裝置B中應出現CaSO₃白色沉淀．則二氧化硫與石灰水反應的化學方程式為SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+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的尖嘴導管處點燃氣體，并將干冷的燒杯倒扣在尖嘴導管的上方．若觀察到氣體可以燃燒，且燒杯內壁有水霧，說明氣體中含有氫氣．為保證實驗安全，在點燃氣體前，必須進行的實驗操作是驗純．
（4）實驗中實際觀察的現象如下：

	A中硫酸的 質量分數	實驗現象
		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

【實驗結論】鋅與不同濃度的硫酸溶液反應，生成的氣體產物可能不同．鋅與稀硫酸反應生成氫氣；鋅與濃度較大的硫酸生二氧化硫，其反應的化學方程式為（在方框中填寫計量數，在橫線上填寫化學式）：

【交流反思】根據本次探究的結果和所學知識分析，可能會對化學反應中產物的種類產生影響的是AC（填序號）．
A．反應物的質量比          B．反應物的接觸面積       C．反應物的濃度大�。�

Answer 1

分析 【提出猜想】根據質量守恒定律，化學反應前后元素的質量和種類不變解答；
【實驗方案】
（1）根據二氧化硫與石灰水反應的原理，寫出反應的化學方程式解答、
（2）根據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生成亞硫酸鈉和水解答；
（3）根據氫氣燃燒生成水；氫氣點燃時易發生爆炸解答；
（4）根據質量守恒定律，化學反應前后原子的個數和種類不變解答；
【交流反思】根據實驗中實際觀察的現象進行分析解答．

解答 解：
【提出猜想】根據質量守恒定律，化學反應前后元素的質量和種類不變，鋅粒和硫酸溶液反應還有二氧化硫產生，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，反應的化學方程式為：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的尖嘴導管處點燃氣體，并將干冷的燒杯倒扣在尖嘴導管的上方．若觀察到氣體可以燃燒，且燒杯內壁有水霧，說明氣體中含有氫氣．為保證實驗安全，在點燃氣體前，必須進行的實驗操作是驗純；
（4）根據質量守恒定律，化學反應前后原子的個數和種類不變，反應前Zn、S、O、H原子個數分別是1、2、8、4；反應后Zn、S、O、H原子個數分別是1、1、6、4；鋅與濃度較大的硫酸生二氧化硫的化學方程式為：Zn+2H₂SO_4（濃）═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
【交流反思】根據本次探究的結果和所學知識分析，可能會對化學反應中產物的種類產生影響的是反應物的質量比、反應物的濃度大�。�
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）燒杯內壁有水霧；  驗純；
【實驗結論】Zn+2H₂SO_4（濃）═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
【交流反思】AC

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．