Question

【題目】學(xué)習(xí)金屬的化學(xué)性質(zhì)時，老師給同學(xué)們做了鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣的實驗。有同學(xué)問老師：可以用鋅與濃硫酸反應(yīng)來制取氫氣嗎？老師讓同學(xué)們先去查資料，然后對鋅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體進行探究

（提出問題）鋅與濃硫酸完全反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是什么？

（查閱資料）

（1）濃硫酸是強氧化性酸，能與多數(shù)金屬（如Mg、Zn、Cu等）反應(yīng)產(chǎn)生SO2。

鋅與濃硫酸反應(yīng)：

（2）SO2是一種有刺激性氣味的有毒氣體，與CO2有相似的化學(xué)性質(zhì)，與Ca（OH）2反應(yīng)產(chǎn)生不溶于水的CaSO3（提出猜想）猜想1：只有SO2 猜想2：H2和SO2 猜想3：_____。

（實驗探究）

同學(xué)們在老師指導(dǎo)下設(shè)計并進行如下圖的實驗：

（現(xiàn)象與結(jié)論）

實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
（1）_____。	有SO2產(chǎn)生。
（2）黑色的氧化銅變紅色	_____。

（得出結(jié)論）猜想_____正確。

（反思與拓展）

（1）實驗中兩處用了濃硫酸。濃硫酸2的作用是_____。

（2）有同學(xué)提出：實驗進行到后階段才能觀察到黑色的氧化銅逐漸變紅色。請解釋實驗開始階段CuO處沒有明顯現(xiàn)象的原因：_____。

（3）實驗室用金屬與濃硫酸反應(yīng)制取較純的SO2氣體，現(xiàn)有金屬Zn和Cu最好選用金屬_____理由是_____。

Answer 1

【答案】只有H2 澄清石灰水變渾濁（或有石灰水中有白色沉淀） 有H2產(chǎn)生 猜想2正確 吸水（干燥） 開始時是濃硫酸產(chǎn)生SO2,隨著反應(yīng)的進行硫酸變稀了，鋅與稀硫酸反應(yīng)才產(chǎn)生H2 Cu 銅與稀硫酸不反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體中不會帶進H2雜質(zhì)

【解析】

[提出猜想]據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后元素的種類不變，鋅和濃硫酸反應(yīng)生成的氣體可能是二氧化硫，也可能是鋅和稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣。猜想1：只有SO2 猜想2：H2和SO2 猜想3：H2；

[現(xiàn)象與結(jié)論]

（1）SO2與CO2有相似的化學(xué)性質(zhì)，與Ca（OH）2反應(yīng)產(chǎn)生不溶于水的CaSO3，如果觀察到澄清石灰水變渾濁，則說明有SO2產(chǎn)生；

（2）氫氣有還原性，能和氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生成銅和水，如觀察到黑色的氧化銅變紅色，說明有氫氣；

[得出結(jié)論]猜想2正確；

[反思與拓展]

（1）實驗中兩處用了濃硫酸。濃硫酸2的作用是干燥鋅和硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體；

（2）有同學(xué)提出：實驗進行到后階段才能觀察到黑色的氧化銅逐漸變紅色。實驗開始階段CuO處沒有明顯現(xiàn)象的原因：開始時是濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2，隨著反應(yīng)的進行硫酸變稀了，鋅與稀硫酸反應(yīng)才產(chǎn)生H2 ，才能將氧化銅還原成紅色的銅；

（3）濃硫酸是強氧化性酸，能與多數(shù)金屬（如Mg、Zn、Cu等）反應(yīng)產(chǎn)生SO2。實驗室用金屬與濃硫酸反應(yīng)制取較純的SO2氣體，現(xiàn)有金屬Zn和Cu最好選用金屬銅，理由是銅與稀硫酸不反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體中不會帶進H2雜質(zhì)。