Question

【題目】實驗室中需要22.4L(標準狀況)SO2氣體。化學小組同學依據化學方程式Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O計算后,取65.0g鋅粒與98%的濃H2SO4(ρ=1.84g/cm3)110mL充分反應,鋅全部溶解,對于制得的氣體,有同學認為可能混有雜質。

(1)化學小組所制得的氣體中混有的主要雜質氣體可能是_______(填分子式)。產生這種結果的主要原因是_______________________(用化學方程式和必要的文字加以說明)。

(2)為證實相關分析,化學小組的同學設計了實驗,組裝了如下裝置,對所制取的氣體進行探究。

①裝置B中加入的試劑_______,反應的離子方程式：______________。

②裝置D加入的試劑及作用_______,裝置F加入的試劑試劑及作用_______。

③可證實一定量的鋅粒和一定量的濃硫酸反應后生成的氣體中混有某雜質氣體的實驗現象是______________。④U形管G的作用為______________。

Answer 1

【答案】H2 隨著反應的進行,硫酸濃度降低,致使鋅與稀硫酸反應生成H2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ NaOH溶液 除去混合氣體中的SO2SO2+2OH-= SO32- 濃硫酸，除去水蒸氣; 無水硫酸銅粉末，檢驗生成物中有水 裝置E中玻璃管中黑色CuO粉末變紅色,干燥管F中無水硫酸銅變藍色 防止空氣中H2O進入干燥管而影響雜質氣體的檢驗

【解析】

(1)隨著硫酸濃度降低，鋅與稀硫酸反應生成氫氣；
(2)A是制取氣體的裝置，制備的氣體中有二氧化硫、氫氣、水蒸汽，B裝置是除去.二氧化硫，可以用氫氧化鈉等堿液吸收;C裝置是檢驗二氧化硫是否除盡，D裝置是濃硫酸，吸水干燥作用;E裝置是用還原性氣體還原氧化銅，F裝置無水硫酸銅，檢驗是否有水生成;G是防止空氣中H2O進入干燥管而影響雜質氣體的檢驗，以此解答該題。

(1)因為Zn+2H2SO4(濃)ZnSO4+SO2↑+2H2O，隨著硫酸濃度降低，鋅與稀硫酸反應即Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑生成氫氣，所以化學小組所制得的氣體中混有的主要雜質氣體可能是氫氣，故答案為:H2；隨著反應的進行，硫酸濃度降低，致使鋅與稀硫酸反應生成H2即:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)A是制取氣體的裝置，制備的氣體中有二氧化硫、氫氣、水蒸汽，B裝置是除去二氧化硫，可以用氫氧化鈉等堿液吸收；C裝置是檢驗二氧化硫是否除盡，D裝置是濃硫酸，吸水干燥作用；E裝置是用還原性氣體還原氧化銅，F裝置無水硫酸銅，檢驗是否有水生成;G是防止空氣中H2O進入干燥管而影響雜質氣體的檢驗。

①B裝置是除去二氧化硫，可以用氫氧化鈉等堿液吸收，其反應方程式為SO2+2OH-= SO32-，故答案為:NaOH溶液;除去混合氣體中的SO2; SO2+2OH-= SO32-；
②D裝置是濃硫酸，吸水干燥作用，F裝置無水硫酸銅，檢驗是否有水生成，故答案為: 濃硫酸，除去水蒸氣; 無水硫酸銅粉末，檢驗生成物中有水；

③E裝置是用還原性氣體還原氧化銅，F裝置無水硫酸銅，檢驗是否有水生成，只要黑色變紅色，無水硫酸銅變藍色，就證明是氫氣，故答案為:裝置E中玻璃管中黑色CuO粉末變紅色，干燥管F中無水硫酸銅變藍色;

④G是防止空氣中H2O進入干燥管而影響雜質氣體的檢驗，故答案為:防止空氣中H2O進入干燥管而影響雜質氣體的檢驗。