Question

12．實(shí)驗(yàn)室中需要22.4l（標(biāo)準(zhǔn)狀況）SO₂氣體．化學(xué)小組同學(xué)依據(jù)化學(xué)方程式Zn+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$  ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O計(jì)算后，取65.0g鋅粒與98%的濃H₂SO₄（ρ=1.84g•cm^-3）110mL充分反應(yīng)鋅全部溶解，對(duì)于制得的氣體，有同學(xué)認(rèn)為可能混有雜質(zhì)．
（1）化學(xué)小組所制得的氣體中混有的主要雜質(zhì)氣體可能是H₂（填分子式）．產(chǎn)生這種結(jié)果的主要原因是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度降低，致使鋅與稀硫酸反應(yīng)生成H₂：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
（用化學(xué)方程式和必要的文字加以說明）
（2）為證實(shí)相關(guān)分析，化學(xué)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，組裝了如下裝置，對(duì)所制取的氣體進(jìn)行探究．

①裝置B中加入的試劑NaOH溶液，作用是除去混合氣體中的SO₂．
②裝置D加入的試劑濃硫酸，裝置F加入的試劑無水硫酸銅．
③可證實(shí)一定量的鋅粒和一定量的濃硫酸反應(yīng)后生成的氣體中混有某雜質(zhì)氣體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是裝置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(lán)色．
④U型管G的作用為防止空氣中H₂O進(jìn)入干燥管而影響雜質(zhì)氣體的檢驗(yàn)．

Answer 1

分析 （1）隨著硫酸濃度降低，鋅與稀硫酸反應(yīng)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(yàn)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(xiàn)裝置無水硫酸銅，檢驗(yàn)是否有水生成；G是防止空氣中H₂O進(jìn)入干燥管而影響雜質(zhì)氣體的檢驗(yàn)，以此解答該題．

解答 解：（1）隨著硫酸濃度降低，鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，所以化學(xué)小組所制得的氣體中混有的主要雜質(zhì)氣體可能是氫氣，
故答案為：H₂；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度降低，致使鋅與稀硫酸反應(yīng)生成H₂：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(yàn)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(xiàn)裝置無水硫酸銅，檢驗(yàn)是否有水生成；G是防止空氣中H₂O進(jìn)入干燥管而影響雜質(zhì)氣體的檢驗(yàn)
①B裝置是除去二氧化硫，可以用氫氧化鈉等堿液吸收，故答案為：NaOH溶液；除去混合氣體中的SO₂；
②D裝置是濃硫酸，吸水干燥作用，F(xiàn)裝置無水硫酸銅，檢驗(yàn)是否有水生成，故答案為：濃硫酸；無水硫酸銅；
③E裝置是用還原性氣體還原氧化銅，F(xiàn)裝置無水硫酸銅，檢驗(yàn)是否有水生成，只要黑色變紅色，無水硫酸銅變藍(lán)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(lán)色；
④G是防止空氣中H₂O進(jìn)入干燥管而影響雜質(zhì)氣體的檢驗(yàn)，故答案為：防止空氣中H₂O進(jìn)入干燥管而影響雜質(zhì)氣體的檢驗(yàn)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)的原理，難度中等．