Question

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、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        。
【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：

【分析與結論】
（1）圖中X為        溶液。
（2）由以上實驗可知：猜想         （填①、②、③）正確。
【反思與評價】
（3）與活潑金屬和稀硫酸的反應不同，銅與濃硫酸反應時，硫元素的化合價       。
（4）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                      。
(5)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         。

Answer 1

猜想③產生的氣體為二氧化硫和氫氣的混合氣；（1）品紅；（2）①；（3）降低（填“發生改變”也給分）；（4）將殘液慢慢地加入水中，并不斷攪拌；（5）吸收多余的二氧化硫，防止污染環境。

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：產生的氣體可能的氫氣和二氧化硫的混合氣體；
（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．
[反思與評價]
（3）活潑金屬和稀硫酸的反應過程中，硫酸根不變，故硫元素的化合價不變，銅與濃硫酸反應時，硫元素的化合價 由H₂SO₄中的+6價變為SO₂中的+4價，故化合價降低．
（4）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．
（5）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，讓氫氧化鈉溶液來吸收二氧化硫．
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
（3）降低（填發生改變也給分）
（4）將殘液慢慢地加入水中，并不斷攪拌
（5）吸收多余的SO₂防止污染環境