24.某化學興趣小組進行鋅與硫酸溶液反應的實驗,并用大氣球收集產(chǎn)生的氣體。同學們在收集過程中聞到一股刺激性氣味,同時發(fā)現(xiàn)充滿氣體的氣球在空氣中有些下沉,有些懸浮,還有些上浮。大家對這些現(xiàn)象很感興趣,進行了相關探究活動。
【提出問題】鋅和硫酸溶液反應后生成的氣體是什么?
【查閱資料】
(1)鋅與濃硫酸反應生成硫酸鋅、二氧化硫氣體和水;銅與濃硫酸在加熱的條件下生成硫酸銅、二氧化硫氣體和水。
(2)SO
2有刺激性氣味,易溶于水,能使品紅溶液褪色。SO
2和CO
2化學性質相似,都能和NaOH等堿溶液反應生成鹽和水。
(3)相同條件下,氣體的密度決定于該氣體的相對分子質量,氣體的相對分子質量越大密度也越大;空氣的平均相對分子質量為29。
【提出猜想】
猜想一:氣球內(nèi)的氣體為SO
2;
猜想二:氣球內(nèi)的氣體為SO
2和H
2;
猜想三:氣球內(nèi)的氣體為H
2。
【實驗探究】針對上述猜想,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),分別用不同氣球內(nèi)的氣體進行探究。
(1)C裝置在點燃酒精燈加熱之前應先通一段時間的氮氣,目的是
。
(2)甲同學觀察到A中品紅溶液褪色,C中無明顯現(xiàn)象,說明猜想一正確。D瓶中氫氧化鈉溶液的作用是
。
(3)乙同學觀察到
,說明猜想二正確。
(4)丙同學觀察到A中品紅溶液無明顯現(xiàn)象,C中銅網(wǎng)表面黑色物質變紅,說明猜想三正確。
【實驗結論】通過實驗探究與充分思考,聰明的你應該對鋅與硫酸溶液反應產(chǎn)生的氣體填充氣球活動中的異?,F(xiàn)象能夠很好的解釋了。本次實驗中鋅粒與硫酸溶液反應先后生成二氧化硫氣體和氫氣。
【拓展反思】
(1)下列物質中不能由金屬和稀硫酸反應直接得到的是
。
A、Al
2(SO
4)
3B、Fe
2(SO
4)
3C、MgSO
4D、ZnSO
4(2)濃硫酸與銅在加熱的條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫氣體和水,而稀硫酸與銅即使加熱也不能反應。這說明:某溶液的化學性質除了與溶質的性質有關外,還可能與下列中的
有關(填序號)。
A.溶質的質量分數(shù)
B.溶液的質量
C.溶液的體積
D.溶質的相對分子質量
(3)鋅與銅分別和濃硫酸在一定條件下都可以反應產(chǎn)生二氧化硫,若選擇銅與濃硫酸在加熱的條件下反應制取二氧化硫氣體,其優(yōu)點是
。
(4)實驗中下沉的氣球內(nèi)一定含有的氣體是
。(填化學式)