Question

【題目】某課外活動(dòng)小組的同學(xué)，在實(shí)驗(yàn)室做鋅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生的氣體是二氧化硫，而乙同學(xué)認(rèn)為除二氧化硫氣體外，還可能產(chǎn)生氫氣。為了驗(yàn)證甲、乙兩位同學(xué)的判斷是否正確，丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(鋅與濃硫酸共熱時(shí)產(chǎn)生的氣體為X，且該裝置略去)，試回答下列問(wèn)題：

（1）上述反應(yīng)中生成二氧化硫的化學(xué)方程式為__。

（2）乙同學(xué)認(rèn)為還可能產(chǎn)生氫氣的理由是__。

（3）丙同學(xué)在安裝好裝置后，必須首先進(jìn)行的一步操作是__。

（4）A中加入的試劑可能是__，作用是__；B中加入的試劑可能是__，作用是__；E中加入的試劑可能是__，作用是__。

（5）可以證明氣體X中含有氫氣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：

C中：__，

D中：__。

如果去掉裝置B，還能否根據(jù)D中的現(xiàn)象判斷氣體X中有氫氣？__(填“能”或“不能”)，原因是_。

Answer 1

【答案】Zn＋2H2SO4(濃)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O 當(dāng)Zn與濃H2SO4反應(yīng)時(shí)，濃H2SO4濃度逐漸變稀，Zn與稀H2SO4反應(yīng)可產(chǎn)生H2 檢驗(yàn)裝置的氣密性 品紅溶液 檢驗(yàn)SO2 濃H2SO4 吸收水蒸氣 堿石灰 防止空氣中水蒸氣進(jìn)入D中 黑色變成紅色 白色粉末變成藍(lán)色 不能 因?yàn)榛旌蠚怏w中含H2O會(huì)干擾H2的檢驗(yàn)

【解析】

本題對(duì)Zn與濃H2SO4反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行兩種推測(cè)，而后設(shè)計(jì)裝置進(jìn)行驗(yàn)證；設(shè)計(jì)時(shí)既要驗(yàn)證有無(wú)SO2生成，又要驗(yàn)證有無(wú)H2生成；驗(yàn)證SO2可用品紅溶液，驗(yàn)證H2可利用它的還原性，在加熱條件下讓氣體通過(guò)CuO，再通過(guò)無(wú)水硫酸銅，同時(shí)必須注意驗(yàn)證H2時(shí)，應(yīng)考慮空氣中的水蒸氣和從洗氣裝置中帶出的水蒸氣對(duì)氫氣檢驗(yàn)的干擾。

（1）鋅和濃硫酸反應(yīng)是二氧化硫、硫酸鋅和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+2H2SO4（濃）ZnSO4+SO2↑+2H2O；

（2）反應(yīng)時(shí)濃H2SO4 濃度逐漸變稀，Zn與稀H2SO4 反應(yīng)可產(chǎn)生H2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；

（3）裝置是氣體驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，所以需要裝置氣密性完好，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先檢驗(yàn)裝置的氣密性；

（4）分析裝置圖可知，生成的氣體中有二氧化硫和氫氣，所以裝置A是驗(yàn)證二氧化硫存在的裝置，選品紅溶液進(jìn)行驗(yàn)證；通過(guò)高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，通過(guò)裝置B中的濃硫酸除去水蒸氣，利用氫氣和氧化銅反應(yīng)生成銅和水蒸氣，所以利用裝置D中的無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)水的生成，為避免空氣中的水蒸氣影響D裝置中水的檢驗(yàn)，裝置E中需要用堿石灰；

（5）證明生成的氣體中含有水蒸氣的現(xiàn)象，C裝置中黑色氧化銅變?yōu)榧t色銅，D裝置中白色硫酸銅變?yōu)樗{(lán)色；混合氣體中含H2O會(huì)干擾H2的檢驗(yàn)，所以如果去掉裝置B，就不能根據(jù)D中的現(xiàn)象判斷氣體X中有氫氣。