Question

【題目】某化學(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)了酸的性質(zhì)后，在老師的帶領(lǐng)下進(jìn)行了硫酸性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們將鐵片打磨后投入硫酸中，鐵片表面產(chǎn)生氣泡，但發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的氣體有刺激性的氣味。

[提出問(wèn)題]產(chǎn)生的氣體是什么?

[猜想]小華猜想：產(chǎn)生的氣體是氫氣；

小李猜想：產(chǎn)生的氣體是二氧化硫；

小明猜想：產(chǎn)生的氣體是_____。

[查閱資料](1) 。

(2)二氧化硫可以使品紅溶液的紅色褪去。

(3)氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化硫。

大家一致認(rèn)為小華的猜想是錯(cuò)誤的，理由是_____。

接下來(lái)，他們對(duì)其他的猜想設(shè)計(jì)了下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將E中收集到氣體進(jìn)行如圖乙所示的爆鳴實(shí)驗(yàn)。

請(qǐng)你參與他們的實(shí)驗(yàn)并完成下表內(nèi)容：

	A中硫酸濃度	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象			A中生成氣體的成分
		B中品紅溶液	D中品紅溶液	爆鳴實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一	98%	_____	不褪色	無(wú)爆鳴聲	只有二氧化硫
實(shí)驗(yàn)二	45%	褪色	不褪色	有爆鳴聲	______
實(shí)驗(yàn)三	20%	_____	不褪色	_____	只有氫氣

[結(jié)論]鐵與不同濃度的硫酸反應(yīng)時(shí)，生成氣體的成分可能不同，當(dāng)硫酸濃度足夠大時(shí)，會(huì)生成二氧化硫氣體。

[交流反思]寫出實(shí)驗(yàn)二中發(fā)生爆鳴反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。銅與濃硫酸也會(huì)發(fā)生類似的反應(yīng)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。如果將紫色的石蕊試液滴入濃硫酸中，可能觀察到的現(xiàn)象是_______，你的理由是______。

Answer 1

【答案】氫氣和二氧化硫的混合氣體 實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氣體有刺激性的氣味，氫氣是無(wú)色無(wú)味的氣體，該氣體不可能是氫氣 褪色 有氫氣和二氧化硫 不褪色 有爆鳴聲 溶液變黑 濃硫酸具有脫水性，石蕊是從植物中提取的酸堿指示劑，是一種有機(jī)物，濃硫酸會(huì)將石蕊中的氫元素和氧元素按照水的組成比脫去，形成黑色的炭

【解析】

由題意，根據(jù)小華和小李的猜想可知，小明的猜想為：產(chǎn)生的氣體是氫氣和二氧化硫的混合氣體；

根據(jù)題干信息和所給資料可知小華的猜想是錯(cuò)誤的，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氣體有刺激性的氣味，氫氣是無(wú)色無(wú)味的氣體，所以不可能是氫氣。

如圖所示裝置，A為鐵與硫酸反應(yīng)的發(fā)生裝置，B裝置利用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫，若有二氧化硫，B中品紅會(huì)褪色，C裝置氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化硫，D裝置利用品紅溶液驗(yàn)證二氧化硫已經(jīng)除盡，E裝置為排水集氣法收集氣體，實(shí)驗(yàn)乙的爆鳴實(shí)驗(yàn)用來(lái)檢驗(yàn)氫氣，則有：

實(shí)驗(yàn)一，鐵與98%的硫酸反應(yīng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論氣體成分只有二氧化硫，那么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)該是B中品紅溶液褪色，D中品紅不褪色，爆鳴實(shí)驗(yàn)無(wú)爆鳴聲；

實(shí)驗(yàn)二，鐵與45%的硫酸反應(yīng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象B中品紅溶液褪色，D中品紅不褪色，爆鳴實(shí)驗(yàn)有爆鳴聲，可知實(shí)驗(yàn)結(jié)論為氣體成分為氫氣、二氧化硫；

實(shí)驗(yàn)三，鐵與20%的硫酸反應(yīng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論氣體成分只氫氣，那么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)該是B中品紅溶液不褪色，D中品紅不褪色，爆鳴實(shí)驗(yàn)有爆鳴聲；

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：鐵與不同濃度的硫酸反應(yīng)時(shí)，生成氣體的成分可能不同，當(dāng)硫酸濃度足夠大時(shí)，會(huì)生成二氧化硫氣體。

交流反思：

實(shí)驗(yàn)二中發(fā)生爆鳴反應(yīng)，氫氣與氧氣在點(diǎn)燃條件下生成水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。銅與濃硫酸也會(huì)發(fā)生類似的反應(yīng)，銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。濃硫酸具有脫水性，石蕊是從植物中提取的酸堿指示劑，是一種有機(jī)物，如果將紫色的石蕊試液滴入濃硫酸中，濃硫酸會(huì)將石蕊中的氫元素和氧元素按照水的組成比脫去，形成黑色的炭，因此可能觀察到的現(xiàn)象是溶液變黑。