Question

10．（1）化學興趣小組的同學將足量的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．
【提出問題】鋅粒加入濃硫酸后生成的氣體是什么？
【查閱資料】①濃硫酸能與鋅反應，但不產生氫氣，也不會產生氧氣；
②SO₂有刺激性氣味，易溶于水，能使品紅（一種紅色色素）溶液褪色．
【提出猜想】甲：氣體是H₂；乙：氣體是SO₂；丙：氣體是SO₂和H₂．
【實驗探究】為了驗證上述猜想，同學們在老師的指導下設計了如圖的裝置（部分夾持器材略去，假設每個能發(fā)生的反應都完全進行）進行探究：

①實驗開始后，觀察到A中品紅溶液褪色，證明氣體中含有二氧化硫．
②B裝置的作用是吸收水蒸氣．
③C裝置在點燃酒精燈加熱之前應先通一段時間的氣體，目的是防止發(fā)生爆炸；加熱一段時間后，觀察到玻璃管內壁出現(xiàn)水珠，證明氣體中含有H₂．
【討論】
④鋅和濃硫酸反應生成硫酸鋅、水和二氧化硫，為什么在反應過程中又產生了氫氣呢？用文字簡述原因：隨著反應進行，硫酸濃度減小，當硫酸濃度減小到一定程度時變成稀硫酸，稀硫酸和鋅反應生成硫酸鋅和氫氣．
⑤鋅與濃硫酸和稀硫酸反應都可以產生硫酸鋅，如果需要制取硫酸鋅，用鋅與稀硫酸反應的優(yōu)點是不產生二氧化硫（任填一種合理的答案）．
（2）碳酸氫鈉（NaHCO₃）俗稱“小蘇打”，在生活中用途廣泛，某化學實驗小組的同學對碳酸氫鈉的性質進行探究．
【探究實驗1】碳酸氫鈉溶液的酸堿性．
用試管取適量碳酸氫鈉溶液，滴加酚酞試液，振蕩，溶液變淺紅色，結論：碳酸氫鈉溶液顯堿性．
【探究實驗2】能與酸反應
取適量碳酸氫鈉加入試管中，滴加稀鹽酸，再把燃著的木條迅速伸入試管，木條熄滅，碳酸氫鈉和鹽酸的化學反應方程式NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．
【探究實驗3】能與堿反應
查閱資料：NaHCO₃+NaOH═Na₂CO₃+H₂O；氫氧化鈣微溶于水，用試管取適量碳酸氫鈉溶液，滴加氫氧化鈉溶液，無明顯現(xiàn)象．（提示：可以選擇CaCl₂溶液做試劑，通過證明有Na₂CO₃生成，從而證明二者發(fā)生了反應）如圖，兩位同學分別進行了甲、乙兩個實驗，回答下列問題：

比較甲、乙兩個實驗的目的性區(qū)別是實驗甲通過檢驗反應物證明反應發(fā)生，而實驗乙通過檢驗產物證明反應發(fā)生．
有同學提出兩個實驗都不足以證明有Na₂CO₃生成，其理由是氯化鈣與氫氧化鈉反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣微溶于水，在溶液中也產生沉淀；
要證明有Na₂CO₃生成，還需要進行的操作是取少量反應后濾渣加入足量的稀鹽酸，若產生無色氣體證明有Na₂CO₃生成，反之則沒有．

Answer 1

分析 （1）二氧化硫能使品紅溶液褪色；
B裝置的作用是學生水蒸氣；
可燃性氣體和空氣或氧氣混合達到一定程度時，遇明火會發(fā)生爆炸；
加熱條件下，氧化銅和氫氣反應生成銅和水；
二氧化硫有毒，擴散到空氣中污染環(huán)境；
（2）顯堿性溶液能使酚酞試液變紅色；
碳酸氫鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，二氧化碳不能燃燒、不支持燃燒；
實驗甲中，氫氧化鈉溶液和碳酸氫鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，然后加入氯化鈣溶液驗證是否有碳酸鈉生成，該實驗通過檢驗反應物證明反應發(fā)生；而實驗乙是氯化鈣和碳酸氫鈉溶液反應生成氯化鈉和碳酸氫鈣，然后氫氧化鈉溶液和碳酸氫鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀，說明檢驗產物證明反應發(fā)生，所以二者的區(qū)別是實驗1通過檢驗反應物證明反應發(fā)生，而實驗2通過檢驗產物證明反應發(fā)生；但是兩個實驗都不足以證明有Na₂CO₃生成，其理由是氯化鈣和氫氧化鈣反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣微溶于水，在溶液中也產生沉淀；要證明有Na₂CO₃生成，還需要進行的操作是取少量反應后濾渣加入足量的稀鹽酸，若產生無色氣體證明有Na₂CO₃生成，反之則沒有．

解答 解：（1）①實驗開始后，觀察到A中品紅溶液褪色，證明氣體中含有二氧化硫．
故填：二氧化硫．
②B裝置的作用是吸收水蒸氣．
故填：吸收水蒸氣．
③C裝置在點燃酒精燈加熱之前應先通一段時間的氣體，目的是防止發(fā)生爆炸；
加熱一段時間后，觀察到玻璃管內壁出現(xiàn)水珠，證明氣體中含有H₂．
故填：防止發(fā)生爆炸；玻璃管內壁出現(xiàn)水珠．
④鋅和濃硫酸反應生成硫酸鋅、水和二氧化硫，在反應過程中又產生了氫氣，原因是：隨著反應進行，硫酸濃度減小，當硫酸濃度減小到一定程度時變成稀硫酸，稀硫酸和鋅反應生成硫酸鋅和氫氣．
故填：隨著反應進行，硫酸濃度減小，當硫酸濃度減小到一定程度時變成稀硫酸，稀硫酸和鋅反應生成硫酸鋅和氫氣．
⑤如果需要制取硫酸鋅，用鋅與稀硫酸反應的優(yōu)點是不產生二氧化硫，從而防止污染環(huán)境．
故填：不產生二氧化硫．
（2）用試管取適量碳酸氫鈉溶液，滴加酚酞試液，振蕩，溶液變淺紅色，結論：碳酸氫鈉溶液顯堿性．
故填：碳酸氫鈉溶液顯堿性．
碳酸氫鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應的化學反應方程式為：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．
故填：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．
比較甲、乙兩個實驗的目的性區(qū)別是：實驗甲通過檢驗反應物證明反應發(fā)生，而實驗乙通過檢驗產物證明反應發(fā)生．
故填：實驗甲通過檢驗反應物證明反應發(fā)生，而實驗乙通過檢驗產物證明反應發(fā)生．
有同學提出兩個實驗都不足以證明有Na₂CO₃生成，其理由是：氯化鈣與氫氧化鈉反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣微溶于水，在溶液中也產生沉淀．
故填：氯化鈣與氫氧化鈉反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣微溶于水，在溶液中也產生沉淀．
要證明有Na₂CO₃生成，還需要進行的操作是：取少量反應后濾渣加入足量的稀鹽酸，若產生無色氣體證明有Na₂CO₃生成，反之則沒有．
故填：取少量反應后濾渣加入足量的稀鹽酸，若產生無色氣體證明有Na₂CO₃生成，反之則沒有．

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．