Question

某課外活動(dòng)小組的同學(xué)，研究用過(guò)量的鋅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫的有關(guān)問(wèn)題：
（1）鋅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫的化學(xué)方程式為

Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O

．
（2）這樣制取的二氧化硫氣體中可能含有的雜質(zhì)是

氫氣和水蒸氣

；原因是

隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃硫酸被消耗會(huì)變成稀硫酸，鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，同時(shí)會(huì)有少量水蒸氣

．
（3）某同學(xué)用下列裝置連接成一整套實(shí)驗(yàn)裝置以驗(yàn)證（2）的判斷是否正確，若按氣體從左到右流向時(shí)，氣體流經(jīng)的各裝置導(dǎo)管的編號(hào)依次是

cd（或dc）ab（或ba）e

（用a、b…填寫）．

（4）根據(jù)（3）確定的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)時(shí)有關(guān)裝置中所盛藥品、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論或解釋填入下表：

裝置	所盛藥品	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論或解釋
B	無(wú)水硫酸銅	固體由白色變成藍(lán)色	SO2中含有水蒸氣
C	CuO固體	C裝置中固體由黑色變成紅色，D裝置內(nèi)固體由白色變成藍(lán)色	SO2中含有氫氣

Answer 1

分析：（1）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，Zn與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、二氧化硫、水．
（2）隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃硫酸被消耗會(huì)變成稀硫酸，鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，所以SO₂中的雜質(zhì)可能為H₂和H₂O（g）．
（3）檢驗(yàn)H₂的方法常用灼熱的CuO反應(yīng)生成水，檢驗(yàn)水的存在，這里有水蒸氣的存在，注意操作的順序，先檢驗(yàn)水的存在，將水除盡，再檢驗(yàn)H₂和CuO反應(yīng)生成的水．
（4）實(shí)驗(yàn)先檢驗(yàn)是否含有水，利用無(wú)水硫酸銅吸水變藍(lán)色檢驗(yàn)；將水除盡，再檢驗(yàn)H₂和CuO反應(yīng)生成的水．

解答：解：（1）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，Zn與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、二氧化硫、水，
反應(yīng)方程式為：Zn+2H₂SO₄ （濃）=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O．
故答案為：Zn+2H₂SO₄ （濃）=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（2）隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃硫酸被消耗會(huì)變成稀硫酸，鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，所以SO₂中的雜質(zhì)可能為H₂和H₂O（g）．
故答案為：氫氣和水蒸氣；隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃硫酸被消耗會(huì)變成稀硫酸，鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，同時(shí)會(huì)有少量水蒸氣．
（3）先檢驗(yàn)水的存在，將水除盡，再檢驗(yàn)H₂和CuO反應(yīng)生成的水，B裝置檢驗(yàn)水，A裝置除去氣體中的水蒸氣，C、D用于檢驗(yàn)氣體中是否含有H₂，所以氣流方向?yàn)椋篶 d（或d c）a b（或b a）e
故答案為：c d（或d c）a b（或b a）e．
（4）B裝置檢驗(yàn)水，裝置內(nèi)盛放無(wú)水硫酸銅，若固體由白色變成藍(lán)色，說(shuō)明SO₂中含有水蒸氣；
若含有H₂，在裝置C中發(fā)生反應(yīng)H₂+CuO

△  .

Cu+H₂O，固體由黑色變成紅色，D裝置內(nèi)固體由白色變成藍(lán)色，說(shuō)明SO₂中含有氫氣．
故答案為：

裝置	所盛藥品	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論或解釋
B	無(wú)水硫酸銅	固體由白色變成藍(lán)色	SO2中含有水蒸氣
C		C裝置中固體由黑色變成紅色，D裝置內(nèi)固體由白色變成藍(lán)色	SO2中含有氫氣

點(diǎn)評(píng)：本題考查了濃硫酸的性質(zhì)、常見氣體檢驗(yàn)的方法和操作順序、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解等，難度中等，本題要檢驗(yàn)SO₂中是否含有H₂和H₂O（g），需要注意檢驗(yàn)的順序．方法類似于SO₂中CO₂的鑒別．先用品紅檢驗(yàn)SO₂的存在，然后用酸性高錳酸鉀溶液吸收，再用品紅檢驗(yàn)SO₂是否吸收完全，然后通過(guò)澄清石灰水檢驗(yàn)CO₂．