Question

4．某�；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)小組在做鐵與硫酸溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)生成的氣體有刺激性氣味，他們進(jìn)行了以下探究．
【提出問題】鐵與硫酸溶液反應(yīng)生成的氣體為什么有刺激性氣味？
【查閱資料】（1）鐵在加熱條件下與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)：
Fe+6H₂SO₄（熱、濃）═Fe₂（SO₄）₃+3SO₂↑+6H₂O
（2）SO₂可使品紅溶液的紅色褪去．
（3）SO₂是一種能與堿溶液發(fā)生反應(yīng)的非金屬氧化物．
【進(jìn)行猜想】鐵與不同濃度的硫酸溶液反應(yīng)，生成的氣體中可能有二氧化硫．
【實(shí)驗(yàn)探究】小組同學(xué)用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將E中收集到的氣體進(jìn)行如圖乙所示的爆鳴實(shí)驗(yàn)．

三組實(shí)驗(yàn)后將記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和對A中氣體成分的分析制成表格，請補(bǔ)充未填入的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．

	A中濃硫酸濃度	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象			A中生成 氣體成分
		B中品紅溶液	D中品紅溶液	爆鳴實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)Ⅰ	98%	①	不褪色	無爆鳴聲	只有SO2
實(shí)驗(yàn)Ⅱ	45%	稍有褪色	不褪色	有爆鳴聲	②
實(shí)驗(yàn)Ⅲ	20%	不褪色	不褪色	有爆鳴聲	只有H2

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)上表可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是鐵與不同濃度的硫酸溶液反應(yīng)，生成的氣體產(chǎn)物可能不同，當(dāng)硫酸　濃度達(dá)到足夠大時，生成的氣體產(chǎn)物中有二氧化硫．
【交流反思】實(shí)驗(yàn)Ⅰ中D裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化硫是否被氫氧化鈉溶液完全吸收．
【拓展延伸】小明又將A裝置進(jìn)行了如圖丙所示的改進(jìn)，該裝置的優(yōu)點(diǎn)是能夠形成液封，防止生成的氣體逸出并且平衡試管內(nèi)外的壓強(qiáng)，防止停止加熱時液體倒吸入試管．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)論，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可以判斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)鐵與不同濃度的硫酸溶液反應(yīng)，生成的氣體產(chǎn)物可能不同，當(dāng)硫酸　濃度達(dá)到足夠大時，生成的氣體產(chǎn)物中有二氧化硫解答．
【交流反思】根據(jù)氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化硫，實(shí)驗(yàn)Ⅰ中D裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化硫是否被氫氧化鈉溶液完全吸收解答；
【拓展延伸】不同的實(shí)驗(yàn)裝置，功能不同．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)6H₂SO₄（濃）+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂（SO₄）₃+6H₂O+3SO₂↑；濃硫酸與鐵反應(yīng)會產(chǎn)生二氧化硫，SO₂可使品紅溶液的紅色褪去；稀硫酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，有圖示數(shù)據(jù)可知，45%的硫酸與鐵反應(yīng)已產(chǎn)生氫氣，故20%的硫酸與鐵反應(yīng)一定產(chǎn)生氫氣；
完成實(shí)驗(yàn)如下表所示：

	A中硫酸濃度	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象			A中生成氣體成分
		B中品紅溶液	D中品紅溶液	爆鳴實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一	98%	褪色	不褪色	無爆鳴聲	只有SO2
實(shí)驗(yàn)二	45%	稍有褪色	不褪色	有爆鳴聲	有SO2和H2
實(shí)驗(yàn)三	20%	不褪色	不褪色	有爆鳴聲	只有H2

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鐵與不同濃度的硫酸溶液反應(yīng)，生成的氣體產(chǎn)物可能不同，當(dāng)硫酸　濃度達(dá)到足夠大時，生成的氣體產(chǎn)物中有二氧化硫．
【交流反思】氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化硫，實(shí)驗(yàn)Ⅰ中D裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化硫是否被氫氧化鈉溶液完全吸收；
【拓展延伸】增加的導(dǎo)管下端伸入液面以下原因是形成液封，防止生成的氣體逸出；該導(dǎo)管所起的作用是平衡試管內(nèi)外的壓強(qiáng)，防止停止加熱時液體倒吸入試管．
故答案為：
【實(shí)驗(yàn)探究】
①褪色；②有SO₂和H₂；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鐵與不同濃度的硫酸溶液反應(yīng)，生成的氣體產(chǎn)物可能不同，當(dāng)硫酸　濃度達(dá)到足夠大時，生成的氣體產(chǎn)物中有二氧化硫．
【交流反思】檢驗(yàn)二氧化硫是否被氫氧化鈉溶液完全吸收；
【拓展延伸】能夠形成液封，防止生成的氣體逸出并且平衡試管內(nèi)外的壓強(qiáng)，防止停止加熱時液體倒吸入試管．

點(diǎn)評 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．