Question

【題目】某課外活動(dòng)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做鋅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),甲同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生的氣體是二氧化硫;而乙同學(xué)認(rèn)為除二氧化硫氣體外,還可能產(chǎn)生氫氣。為了驗(yàn)證甲、乙兩同學(xué)的判斷是否正確,丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(鋅與濃硫酸共熱時(shí)產(chǎn)生的氣體為X,且該反應(yīng)裝置已略去):

試回答:

(1)上述實(shí)驗(yàn)中生成二氧化硫氣體的化學(xué)方程式為_________。

(2)乙同學(xué)認(rèn)為還可能產(chǎn)生氫氣的理由是__________。

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

(4)B中加入的試劑是______，其作用是___________。

(5)可以證明氣體X中含有氫氣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是；C中______，D中______。如果撤去裝置B，是否還能根據(jù)D中的現(xiàn)象判斷氣體X中含有氫氣?___________

為什么？_______________________________________________________________

Answer 1

【答案】Zn+2H2SO4(濃)ZnSO4+SO2↑+2H2O在鋅與濃硫酸的反應(yīng)中,H2SO4被消耗,且有水生成,c(H2SO4)逐漸減小,由濃硫酸變成稀硫酸,鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣檢驗(yàn)裝置氣密性濃硫酸吸收水蒸氣黑色氧化銅粉末變成紅色無水硫酸銅粉末變成藍(lán)色不能混合氣體通過KMnO4溶液時(shí)會(huì)帶出水蒸氣,干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)中H2的檢驗(yàn)

【解析】

（1）鋅和濃硫酸反應(yīng)是二氧化硫、硫酸鋅和水；
（2）反應(yīng)時(shí)濃H2SO4濃度逐漸變稀，Zn與稀H2SO4反應(yīng)可產(chǎn)生H2；
（3）裝置是氣體驗(yàn)證試驗(yàn)，所以需要裝置氣密性完好；
（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(yàn)證二氧化硫存在的裝置，選品紅溶液進(jìn)行驗(yàn)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(yàn)水的生成，為避免空氣中的水蒸氣影響D裝置中水的檢驗(yàn)，裝置E中需要用堿石灰；
（5）證明生成的氣體中含有水蒸氣的現(xiàn)象是，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{(lán)色；混合氣體通過酸性高錳酸鉀溶液時(shí)帶出水蒸氣，若撤掉裝置B不干燥氣體，則不能證明水的來源，干擾氫氣的檢驗(yàn)。

（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(xué)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(shí)濃H2SO4濃度逐漸變稀，Zn與稀H2SO4反應(yīng)可產(chǎn)生H2；
因此，本題正確答案是：在鋅與濃硫酸的反應(yīng)中，H2SO4被消耗，且有水生成，c(H2SO4)逐漸減小，由濃硫酸變成稀硫酸，鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣；

（3）裝置是氣體驗(yàn)證試驗(yàn)，所以需要裝置氣密性完好，實(shí)驗(yàn)開始先檢驗(yàn)裝置的氣密性，
因此，本題正確答案是：檢驗(yàn)裝置氣密性；
（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(yàn)證二氧化硫存在的裝置，選品紅溶液進(jìn)行驗(yàn)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(yàn)水的生成，為避免空氣中的水蒸氣影響D裝置中水的檢驗(yàn)，裝置E中需要用堿石灰，
因此，本題正確答案是：濃硫酸；吸收水蒸氣；
（5）證明生成的氣體中含有水蒸氣的現(xiàn)象是，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{(lán)色；混合氣體通過酸性高錳酸鉀溶液時(shí)帶出水蒸氣，若撤掉裝置B不干燥氣體，則不能證明水的來源，干擾氫氣的檢驗(yàn)，

因此，本題正確答案是：無水硫酸銅粉末變成藍(lán)色；不能；混合氣體通過KMnO4溶液時(shí)會(huì)帶出水蒸氣，干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)中H2的檢驗(yàn)。