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)中，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、乙兩位同學(xué)的判斷是否正確，丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(鋅與濃硫酸共熱時(shí)產(chǎn)生的氣體為X，且該裝置略去)，試回答下列問(wèn)題：

（1）上述反應(yīng)中生成二氧化硫的化學(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）說(shuō)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(shí)驗(yàn)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(dāng)鋅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，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(yàn)二氧化硫 濃硫酸 吸收水蒸氣 堿石灰 防止空氣中水蒸氣進(jìn)入D中 黑色(CuO)變成紅色(Cu) 白色粉末變成藍(lán)色 不能 因?yàn)榛旌蠚怏w中含水蒸氣，會(huì)干擾氫氣的檢驗(yàn)

【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(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是先檢驗(yàn)二氧化硫，然后再檢驗(yàn)氫氣，干燥管是通過(guò)氫氣的氧化產(chǎn)物水來(lái)判斷有無(wú)氫氣存在，所以檢驗(yàn)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(jìn)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(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)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(xué)方程式為:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;因此，本題正確答案是: 當(dāng)Zn與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，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(yàn)證食鹽,所以需要裝置氣密性完好,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先檢驗(yàn)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(yàn)證二氧化硫存在的裝置,選品紅溶液進(jìn)行驗(yàn)證;通過(guò)高錳酸鉀溶液除去二氧化硫,通過(guò)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(wú)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:品紅溶液; 檢驗(yàn)SO2; 濃硫酸;吸收水蒸氣;堿石灰;防止空氣中的水蒸氣進(jìn)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{(lán)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(lán)色。去掉裝置B，高錳酸鉀溶液中的水蒸氣可能會(huì)使D中出現(xiàn)藍(lán)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?yàn)榛旌蠚怏w中可能含水蒸氣，會(huì)干擾H2的檢驗(yàn)。