Question

6．某化學活動小組的同學在探究金屬與酸反應時，發現銅與濃硫酸在加熱條件下能夠發生反應，并產生大量氣體．
[提出問題]產生氣體的成分是什么呢？
[分析討論]經分析討論，大家認為產生的氣體可能是H₂、SO₂、SO₃、O₂等氣體，經進一步查驗后確認沒有SO₃和O₂，于是大家決定進一步探究氣體成分．
[提出猜想]猜想①：產生的氣體僅為SO₂；猜想②：產生的氣體僅為H₂；你認為猜想③產生的氣體為SO₂和H₂的混合氣體．
[查閱資料]SO₂是一種有毒氣體，不能燃燒，能使紅色的品紅溶液變為無色，是一種主要大氣污染物．H₂則不能使紅色品紅溶液褪色．銅與濃硫酸反應時，硫酸總會剰余．
[設計實驗]該小組的同學據此設計并完成了如圖所示的實驗
（1）圖中X為品紅溶液．
（2）由以上實驗可知：猜想①（填①、②、③）正確．則銅與濃硫酸反應的化學方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）═CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（3）實驗結束后，有同學認為在處理圖中反應①試管中殘液時，應先用水將殘液稀釋，正確的操作方法是將殘液慢慢地加入水中，并不斷攪拌．
（4）另有同學認為多余的氣體應通入一個裝有NaOH溶液的燒杯中，其原因是SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O．（用方程式表示）

Answer 1

分析 （1）-（2）根據題干提供的信息，銅與濃硫酸在加熱條件下發生反應還可能生成氫氣和二氧化硫的混合氣體，然后設計實驗，用品紅溶液來檢驗二氧化硫，用點燃的方法來檢驗氫氣；
（3）可根據反應物和生成物的化學式判斷硫元素化合價的變化情況；
（4）根據稀釋濃硫酸的方法解答；
（5）根據二氧化硫有毒且能和堿溶液反應分析．

解答 解：[提出猜想]猜想①：產生的氣體僅為SO₂；猜想②：產生的氣體僅為H₂；你認為猜想③產生的氣體為SO₂和H₂的混合氣體．
（1）檢驗二氧化硫可用品紅溶液，故圖中X為品紅溶液．
（2）由紅色的品紅溶液變為無色說明氣體中含有二氧化硫，氣體不能燃燒說明沒有氫氣．故猜想①正確．則銅與濃硫酸反應的化學方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）═CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（3）實驗結束后，①試管中的酸液濃度還是比較大，溶于水時會放出大量的熱，故應先用水將殘液稀釋，正確的操作方法是將殘夜慢慢地加入水中，并不斷攪拌．
（4）二氧化硫有毒，要進行處理，可將多余的氣體應通入裝有NaOH溶液的燒杯中，讓氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫氣體生成亞硫酸鈉和水，反應的化學方程式為：SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O．
故答案為：
猜想③產生的氣體為SO₂和H₂的混合氣；
（1）品紅；（2）①；Cu+2H₂SO₄（濃）═CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（3）將殘液慢慢地加入水中，并不斷攪拌；（4）SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O．

點評 排在氫后的金屬不與酸發生置換反應，但是可以和強氧化性的酸反應，完成本題，可以從題干給出的內容，提取有用的信息，分析歸納從而得出合理的答案．