Question

【問題情景】化學老師給同學們說，不能用金屬與濃硫酸反應(yīng)來制取氫氣，可是某實驗小組的同學在一次實驗中將鋅粒加入到濃硫酸中發(fā)現(xiàn)有大量的氣泡放出，他們對氣體的成分進行了探究．
【提出猜想】從物質(zhì)組成元素的角度來看，放出的氣體可能是SO₂、O₂、H₂．
【查閱資料】SO₂有刺激性氣味，易溶于水，能使品紅（一種有機色素呈紅色）溶液褪色，能與NaOH反應(yīng)生成Na₂SO₃．
【方案設(shè)計】實驗小組的同學設(shè)計了如下一些方案．
（1）甲同學認為是SO₂，其檢驗方法是

將氣體通入品紅溶液中，看能否使品紅褪色

；
（2）乙同學認為是O₂，則檢驗方法是

伸入帶火星的木條看是否能夠復(fù)燃

；
（3）丙同學認為是H₂，則可將氣體通過盛灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管，若出現(xiàn)現(xiàn)象

黑色粉末變成紅色

證明是H₂．
【問題研究】經(jīng)充分論證，確認所得氣體含有SO₂和H₂．
（4）寫出Zn與濃H₂SO₄反應(yīng)生成SO₂的方程式

Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O

；
（5）產(chǎn)生H₂的原因是（方程式結(jié)合文字說明）

Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，隨著硫酸的消耗和水的生成，硫酸變稀，這時就會發(fā)生鋅與稀硫酸反應(yīng)能生成氫氣

；
（6）要用過量鋅與濃H₂SO₄反應(yīng)后的混合物制取ZnSO₄固體，需要進行的操作是

過濾、蒸發(fā)

，其中要用到的玻璃儀器有

漏斗、玻璃棒、燒杯

；
（7）有兩種方案可制得ZnSO₄，甲 Zn與濃H₂SO₄反應(yīng)；乙 Zn和稀H₂SO₄反應(yīng)．要制得等量的ZnSO₄，

乙

方案更好，理由是

節(jié)約藥品（或無污染、安全）

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)信息提供的二氧化硫的性質(zhì)設(shè)計方案；
（2）根據(jù)氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃設(shè)計；
（3）根據(jù)氫氣的還原性分析；
（4）根據(jù)信息按照書寫化學方程式的步驟書寫；
（5）根據(jù)氫氣的產(chǎn)生來自鋅和稀硫酸，可推測隨著反應(yīng)的進行，濃硫酸逐漸變稀的緣故；
（6）根據(jù)難溶性固體和液體分離要用過濾的方法，可溶性固體和液體的分離用蒸發(fā)的方法回答；
（7）根據(jù)方程式的關(guān)系式及產(chǎn)物特征等進行分析．

解答：解：（1）因為二氧化硫能使品紅溶液褪色，故檢驗二氧化硫的方法是：將氣體通入品紅溶液中，看能否使品紅褪色；
（2）檢驗氧氣的方法是：伸入帶火星的木條看是否能夠復(fù)燃；
（3）氫氣具有還原性，能使氧化銅還原成銅，故看到的現(xiàn)象是；黑色粉末變成紅色；
（4）Zn與濃H₂SO₄反應(yīng)生成硫酸鋅、二氧化硫和水，反應(yīng)的方程式為：Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（5）因為鋅能與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，從鋅和濃硫酸反應(yīng)的方程式可以看出有水的生成，且溶質(zhì)逐漸被消耗，溶液會逐漸變稀，故答案為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，隨著硫酸的消耗和水的生成，硫酸變稀，這時就會發(fā)生鋅與稀硫酸反應(yīng)能生成氫氣；
（6）過量的鋅經(jīng)反應(yīng)后混合物中含有難溶性的鋅和可溶性的硫酸鋅，故需要通過過濾操作，而要得到硫酸鋅固體，則需要再經(jīng)過蒸發(fā)操作，故需要的玻璃儀器有；漏斗、玻璃棒、燒杯；
（7）根據(jù)鋅和濃硫酸及稀硫酸反應(yīng)的方程式可以看出要得到等量的硫酸鋅需要濃硫酸是稀硫酸的2倍，且濃硫酸反應(yīng)后會產(chǎn)生二氧化硫污染空氣，濃硫酸具有強腐蝕性，使用時比較危險等，故方案已更好，理由是：節(jié)約藥品（或無污染、安全等）
故答案為：（1）將氣體通入品紅溶液中，看能否使品紅褪色；（2）伸入帶火星的木條看是否能夠復(fù)燃； （3）黑色粉末變成紅色；（4）Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；（5）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，隨著硫酸的消耗和水的生成，硫酸變稀，這時就會發(fā)生鋅與稀硫酸反應(yīng)能生成氫氣；（6）漏斗、玻璃棒、燒杯；（7）節(jié)約藥品（或無污染、安全等）．

點評：此題是對硫酸相關(guān)知識的考查，解題的關(guān)鍵是根據(jù)題中提供的信息結(jié)合已有的知識對溶液的稀釋以及濃硫酸與鋅粒的反應(yīng)進行分析，屬常規(guī)性基礎(chǔ)拓展考查題，考查學生的知識遷移運用能力．