16. 某化学兴趣小组进行锌与硫酸溶液反应的实验,并用大气球收集产生的气体。同学们在收集过程中闻到一股刺激性气味,同时发现充满气体的气球在空气中有些下沉,有些悬浮,还有些上浮。大家对这些现象很感兴趣,进行了相关探究活动。
【提出问题】锌和硫酸溶液反应后生成的气体是什么?
【查阅资料】
①锌与浓硫酸反应生成硫酸锌、二氧化硫气体和水;铜与浓硫酸在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫气体和水。
②SO
2有刺激性气味,易溶于水,能使品红溶液褪色。SO
2和CO
2化学性质相似,都能和NaOH等碱溶液反应生成盐和水。
③相同条件下,气体的密度决定于该气体的相对分子质量,气体的相对分子质量越大密度也越大;空气的平均相对分子质量为29。
【提出猜想】
猜想一:气球内的气体为SO
2;
猜想二:气球内的气体为SO
2和H
2;
猜想三:气球内的气体为H
2。
【实验探究】针对上述猜想,同学们在老师的指导下设计了如图所示的装置(部分夹持器材略去),用不同气球内的气体进行探究。
(1)C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的氢气,目的是
_______。
(2)若同学观察到A中品红溶液褪色,C中无明显现象,说明
_______。D瓶中氢氧化钠溶液的作用是
_______。
(3)若同学观察到A中品红溶液褪色,C中
_______,说明猜想二正确。
(4)若同学观察到A中
_______,C中铜网表面黑色物质变红,说明猜想三正确。
【实验结论】本次实验中锌粒与硫酸溶液反应先后生成二氧化硫气体和氢气。
【拓展反思】
(5)下列物质中不能由金属和稀硫酸反应直接得到的是
____。
A. Al
2(SO
4)
3 B. Fe
2(SO
4)
3 C. MgSO
4 D. ZnSO
4(6)浓硫酸与铜在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水,而稀硫酸与铜即使加热也不能反应。这说明:某溶液的化学性质除了与溶质的性质有关外,还可能与下列中的
_____有关(填序号)。
A. 溶质的质量分数
B. 溶液的质量
C. 溶液的体积
D. 溶质的相对分子质量
(7)锌与铜分别和浓硫酸在一定条件下都可以反应产生二氧化硫,若选择铜与浓硫酸在加热的条件下反应制取二氧化硫气体,其优点是
_______。
(8)实验中下沉的气球内一定含有的气体是
_______。(填化学式)