Question

某研究性學習小組的同學在用硫酸溶液處理廢鋅片時發現產生的氣體具有刺激性氣味，同時發現試管外壁發燙，這種現象引起同學們的思考和研究．
查閱資料：①SO₂溶于水，它能與NaOH反應，生成Na₂SO₃；②H₂具有還原性．
分析討論：根據試管發燙的現象分析，說明鋅與硫酸發生的反應是________（填“吸熱”或“放熱”）反應．
提出猜想：對生成的氣體進行猜想：
猜想1：可能是H₂；
猜想2：可能是SO₂，做出此猜想的理由是________；
猜想3：可能是H₂和SO₂的混合氣體．
實驗方案：研究性學習小組的同學設計了圖1所示的裝置進行探究（夾持儀器已省略，假設裝置中的反應都進行完全）

問題討論：（1）如果裝置A沒有明顯實驗現象，裝置C的現象為________，則猜想1成立．（2）如果裝置A的現象為溶液紅色變淺，裝置C沒有明顯實驗現象，則猜想________成立．
（3）猜想3成立的實驗現象是________．
（4）裝置B中濃硫酸的作用是________．
實驗反思：（1）實驗室中可以用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫，反應的化學方程式是________．
（2）小組內一同學又設計了判斷SO₂與NaOH溶液能否發生反應的裝置（如圖2），實驗時發現試管內液面上升，就得出SO₂與NaOH溶液發生反應的結論，其他同學認為這一結論不嚴謹，理由是________．要得到科學嚴謹的結論，仍利用該裝置，需做的對比實驗________．
拓展延伸：小組的同學欲證明試管內鋅與硫酸反應后的溶液中是否有硫酸剩余，下列方法中錯誤的是________（填序號）．
①往容器內再加稀鹽酸，如有氣泡產生，則溶液中沒有硫酸
②往容器內再加鋅粒，如有氣泡產生，則溶液中一定有硫酸
③往容器內加氯化鋇溶液，如有沉淀生成，則溶液中一定有硫酸
④將試管中剩余固體加入到硫酸銅溶液中，如有紅色固體生成，則溶液中沒有硫酸．

Answer 1

解：分析討論：試管發燙說明鋅與硫酸發生的反應是放熱反應；
【提出猜想】反應物中有硫元素和氧元素或氣體有刺激性氣味，可能是SO₂；
【實驗方案】（1）氫氣具有還原性可以還原氧化銅，如果裝置A沒有明顯實驗現象，裝置C的現象為：黑色粉末變紅，則猜想1成立；（2）二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，會使得溶液紅色變淺，如果裝置A的現象為溶液紅色變淺，裝置C沒有明顯實驗現象，則猜想Ⅱ成立；（3）裝置A的現象為溶液紅色變淺，說明有二氧化硫；裝置C黑色粉末變紅，說明有氫氣，猜想3成立；（4）濃硫酸具有吸水性，裝置B中濃硫酸的作用是干燥氣體；
實驗反思：（1）二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，反應的化學方程式是SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O；
（2）二氧化硫溶于水，也會使水面上升，仍利用該裝置，需做的對比實驗：用等體積的水代替NaOH溶液做實驗；
拓展延伸：①往容器內再加稀鹽酸，如有氣泡產生，說明鋅有剩余，則溶液中沒有硫酸，故①正確；
②往容器內再加鋅粒，如有氣泡產生，則溶液中一定有硫酸，故②正確；
③無論硫酸有沒有剩余，加氯化鋇溶液，都會有沉淀生成，故③錯誤．
④將試管中剩余固體加入到硫酸銅溶液中，如有紅色固體生成，說明鋅有剩余，則溶液中沒有硫酸，故④正確．
故答案為：【分析討論】放熱；
【提出猜想】反應物中有硫元素和氧元素或氣體有刺激性氣味；
【實驗方案】（1）黑色粉末變紅； （2）2；（3）裝置A的現象為溶液紅色變淺，裝置C黑色粉末變紅；（4）干燥氣體；
【實驗反思】（1）SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O；
（2）SO₂溶于水，也會使水面上升；用等體積的水代替NaOH溶液做實驗；
【拓展延伸】③．
分析：分析討論：根據試管發燙說明鋅與硫酸發生的反應是放熱反應進行解答；
【提出猜想】根據反應物中有硫元素和氧元素或氣體有刺激性氣味進行解答；
【實驗方案】（1）根據氫氣具有還原性可以還原氧化銅進行解答；（2）根據二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，會使得溶液紅色變淺進行解答；（3）根據裝置A的現象為溶液紅色變淺，裝置C黑色粉末變紅進行解答；（4）根據濃硫酸具有吸水性進行解答；
實驗反思：（1）根據二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水進行解答；
（2）根據二氧化硫溶于水，也會使水面上升進行解答；
拓展延伸：根據無論硫酸有沒有剩余，加氯化鋇溶液，都會有沉淀生成進行解答．
點評：本題屬于探究性實驗題，可以從題干給出的內容，提取有用的信息：氫氣具有還原性，二氧化硫易溶于水、和氫氧化鈉反應分析歸納從而得出合理的答案．