Question

實驗室中需要22.4 L(標準狀況)SO2氣體。化學小組同學依據(jù)化學方程式Zn＋2H2SO4(濃)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O計算后，取65.0 g鋅粒與98%的濃H2SO4(ρ＝1.84 g·cm－3)110 mL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(zhì)。

(1)化學小組所制得的氣體中混有的主要雜質(zhì)氣體可能是______(填分子式)。產(chǎn)生這種結(jié)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中加入的試劑為________，作用是________。

②裝置D加入的試劑為________________，裝置F加入的試劑為________________。

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(zhì)氣體的實驗現(xiàn)象是________。

④U形管G的作用為________。

Answer 1

答案　(1)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↑

(2)①NaOH溶液(或酸性KMnO4溶液，其他合理答案也可)

除去混合氣體中的SO2�、跐饬蛩帷�無水硫酸銅

③裝置E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

 ④防止空氣中的H2O進入干燥管F而影響雜質(zhì)氣體的檢驗

解析　(1)從物質(zhì)的量關系來看，發(fā)生反應Zn＋2H2SO4(濃)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，H2SO4略過量，但是實際上隨著反應的進行，硫酸的濃度降低；當硫酸的濃度降到一定程度，反應變?yōu)閆n＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)該實驗的目的是為了通過加熱還原CuO驗證H2的存在，通過 F裝置進一步確認有H2O生成；具體的實驗裝置及作用是A—產(chǎn)生待研究的氣體，B—除去氣體中的SO2(可以利用SO2的性質(zhì)選取NaOH溶液或酸性高錳酸鉀溶液)，C—驗證SO2已除盡，D—干燥氣體，E—若有H2，則加熱E玻璃管，CuO固體由黑色變?yōu)榧t色，F(xiàn)—利用無水硫酸銅吸水變藍進一步確定氣體中H2的存在，G—防止空氣中的水蒸氣進入F裝置而干擾實驗。