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(yīng)的實驗中，甲同學認為產(chǎn)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(chǎn)生氫氣。為了驗證甲、乙兩位同學的判斷是否正確，丙同學設(shè)計了如圖所示實驗裝置(鋅與濃硫酸共熱時產(chǎn)生的氣體為X，且該裝置略去)，試回答下列問題：

（1）上述反應(yīng)中生成二氧化硫的化學方程式為__。

（2）乙同學認為還可能產(chǎn)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）說明A、B、E中可能的試劑及其作用：

①A中加入的試劑可能是__，作用是__；

②B中加入的試劑可能是__，作用是__；

③E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(xiàn)象是：C中__；D中__。

（6）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 當鋅與濃硫酸反應(yīng)時，濃硫酸的濃度逐漸減小，鋅與稀硫酸反應(yīng)可產(chǎn)生氫氣 檢查裝置的氣密性 品紅溶液 檢驗二氧化硫 濃硫酸 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 因為混合氣體中含水蒸氣，會干擾氫氣的檢驗

【解析】

硫酸與鋅反應(yīng)，硫酸濃度不同，其還原產(chǎn)物不同。鋅與濃硫酸共熱發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鋅、二氧化硫(還原產(chǎn)物)和水，鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、氫氣(還原產(chǎn)物)，所以濃硫酸與鋅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可能是二氧化硫或二氧化硫和氫氣的混合氣體。由裝置圖可知，丙同學設(shè)計的實驗是先檢驗二氧化硫，然后再檢驗氫氣，干燥管是通過氫氣的氧化產(chǎn)物水來判斷有無氫氣存在，所以檢驗氫氣之前一定要除去氣流中夾帶的水分子，B裝置中應(yīng)該裝入濃硫酸進行干燥。

(1)鋅和濃硫酸反應(yīng)是二氧化硫、硫酸鋅和水,反應(yīng)的化學方程式為Zn＋2H2SO4(濃) ZnSO4＋SO2↑＋2H2O,因此，本題正確答案是: Zn＋2H2SO4(濃) ZnSO4＋SO2↑＋2H2O ;

(2)反應(yīng)時濃H2SO4(濃)濃度逐漸變稀,Zn與稀H2SO4反應(yīng)可產(chǎn)生H2,和硫酸鋅，反應(yīng)的化學方程式為:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;因此，本題正確答案是: 當Zn與濃硫酸反應(yīng)時，濃硫酸濃度逐漸變小，Zn與稀硫酸反應(yīng)可產(chǎn)生H2。

(3)裝置是氣體驗證食鹽,所以需要裝置氣密性完好,實驗開始先檢驗裝置的氣密性,因此，本題正確答案是:檢查裝置的氣密性。

(4)分析裝置圖可以知道,生成的氣體中有二氧化硫和氫氣,所以裝置A是驗證二氧化硫存在的裝置,選品紅溶液進行驗證;通過高錳酸鉀溶液除去二氧化硫,通過裝置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 的無水硫酸銅檢驗水的生成,為避免空氣中的水蒸氣影響D裝置中水的檢驗,裝置E中需要用堿石灰,因此，本題正確答案是:品紅溶液; 檢驗SO2; 濃硫酸;吸收水蒸氣;堿石灰;防止空氣中的水蒸氣進入D中。

(5)證明生成的氣體中含有氫氣的現(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{色,因此，本題正確答案是:黑色的CuO變成紅色的Cu,白色粉末變成藍色。去掉裝置B，高錳酸鉀溶液中的水蒸氣可能會使D中出現(xiàn)藍色，但不能根據(jù)此現(xiàn)象判斷氣體X中有氫氣。答案：不能 . 因為混合氣體中可能含水蒸氣，會干擾H2的檢驗。