Question

【題目】某課外活動小組的同學，在實驗室做鋅與濃硫酸反應的實驗中，甲同學認為產生的氣體是二氧化硫，而乙同學認為除二氧化硫氣體外，還可能產生氫氣。為了驗證甲、乙兩位同學的判斷是否正確，丙同學設計了如圖所示實驗裝置(鋅與濃硫酸共熱時產生的氣體為X，且該裝置略去)，試回答下列問題：

（1）上述反應中生成二氧化硫的化學方程式為______________________________。

（2）乙同學認為還可能產生氫氣的理由是__________________________________。

（3）丙同學在安裝好裝置后，必不可少的一步操作是________________________。

（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中含有氫氣的實驗現象是：C中：_________________________，D中：_________________________ 。如果去掉裝置B，還能否根據D中的現象判斷氣體X中有氫氣？_____ (填“能”或“不能”)，原因是______________________________________________________。

Answer 1

【答案】Zn＋2H2SO4(濃)==Z nSO4＋SO2↑＋2H2O 當Zn與濃H2SO4反應時，濃H2SO4濃度逐漸變稀，Zn與稀H2SO4反應可產生H2 檢查裝置的氣密性 品紅溶液 檢驗SO2 濃H2SO4 吸收水蒸氣 堿石灰 防止空氣中水蒸氣進入D中 黑色(CuO)變成紅色(Cu) 白色粉末變成藍色 不能 因為混合氣體中含H2O，會干擾H2的檢驗

【解析】

濃硫酸具有強氧化性，與Zn反應Zn＋2H2SO4(濃)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，隨著反應的進行，濃硫酸變為稀硫酸，可能發生Zn與稀硫酸反應：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，驗證H2的存在，通過H2還原氧化銅進行；

（1）生成SO2，發生的化學方程式為Zn＋2H2SO4(濃)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O;

（2）隨著反應進行，濃硫酸的濃度降低，Zn與稀硫酸發生Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，產生氫氣；

（3）需要通入氣體，因此實驗必不可缺少的一步操作是檢驗裝置的氣密性；

（4）根據實驗目的，需要檢驗SO2、H2，檢驗SO2：利用SO2能使品紅溶液褪色，H2不行，因此裝置A中盛放的試劑是品紅，作用是檢驗SO2存在；酸性高錳酸鉀溶液作用是除去SO2，防止SO2干擾后續實驗；檢驗H2的存在，氫氣還原CuO，需要檢測H2O，因此裝置B中盛放的試劑為濃硫酸，作用是吸收水蒸氣，干燥氫氣；C裝置盛放CuO，D裝置盛放無水CuSO4，E裝置盛放的試劑可能為堿石灰，防止空氣中水蒸氣進入D裝置，干擾對H2O的檢驗；

（5）根據(4)，證明氣體中有氫氣，C中現象是黑色變為紅色，D中：白色粉末變成藍色；如果去掉B裝置，從高錳酸鉀溶液中出來的氣體帶有水蒸氣，對H2的檢驗產生干擾，因此去掉B裝置，不能根據D裝置現象判斷是否含有H2。