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20.小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时,发现生成的气体有刺激性气味,于是进行了探究.

【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味?
【查阅资料】(1)2Fe+6H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
(2)SO2可使品红溶液的红色褪去
【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应,生成的气体产物中可能有二氧化硫.
【实验探究】小明用图甲所示装置进行实验,并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验.
请帮助小明完成下表:
实验现象
硫酸溶液浓度B中品红溶液D中品红溶液爆鸣实验A中生成气体成分
实验一98%褪色不褪色无爆鸣声只有SO2
实验二45%稍有褪色不褪色有爆鸣声有SO2和H2
实验三25%不褪色不褪色有爆鸣声只有H2
【实验结论】铁与不同浓度的硫酸反应,生成的气体产物可能不同,当硫酸溶液浓度达到足够大时,生成的气体产物中有二氧化硫.
【交流反思】(1)写出实验三中铁与硫酸溶液反应的化学方程式Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑.
(2)实验一中C装置的作用是吸收二氧化硫.
【拓展延伸】小明将A装置进行了如图丙所示的改进,试分析:增加的导管下端伸入液面以下的原因形成液封,防止生成的气体逸出;该导管所起的作用是平衡试管内外的压强,防止停止加热时液体倒吸入试管.

分析 根据实验现象可以判断实验结论,根据实验结论可以判断实验现象;
铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;
氢气燃烧生成水;
氢氧化钠溶液能够吸收二氧化硫,并且氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水;
不同的实验装置,功能不同.

解答 解:【实验探究】完成实验如下表所示:

A中硫酸浓度 实验现象A中生成气体成分
B中品红溶液D中品红溶液爆鸣实验
实验一98%褪色不褪色无爆鸣声只有SO2
实验二45%稍有褪色不褪色有爆鸣声有SO2和H2

实验三
25%不褪色 不褪色有爆鸣声只有H2
【交流反思】
(1)实验三中铁与硫酸溶液反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
(2)实验一中C装置的作用是吸收二氧化硫.
【拓展延伸】增加的导管下端伸入液面以下原因是形成液封,防止生成的气体逸出;
该导管所起的作用是平衡试管内外的压强,防止停止加热时液体倒吸入试管.
故答案为:
实验现象
硫酸溶液浓度B中品红溶液D中品红溶液爆鸣实验A中生成气体成分
实验一98%褪色不褪色无爆鸣声只有SO2
实验二45%稍有褪色不褪色有爆鸣声有SO2和H2
实验三25%不褪色不褪色有爆鸣声只有H2
【交流反思】
(1)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;(2)吸收二氧化硫;
【拓展延伸】形成液封,防止生成的气体逸出;平衡试管内外的压强,防止停止加热时液体倒吸入试管.

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现,因此要学会设计实验、观察实验、分析实验,为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础.

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