Question

1．過(guò)量的鋅與濃硫酸作用的全過(guò)程中產(chǎn)生的氣體可能有多種．有人認(rèn)為氣體中可能有SO₂，也可能有H₂．為了說(shuō)明這兩種氣體的有無(wú)，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）將儀器安裝連接好之后，必須進(jìn)行的一步操作是檢驗(yàn)裝置的氣密性．
（2）在實(shí)驗(yàn)中要用到的試劑有：a．濃硫酸，b．鋅，c．無(wú)水硫酸銅，d．氧化銅，e．品紅溶液，f．KMnO₄溶液，g．堿石灰．
將試劑的序號(hào)字母填入有關(guān)儀器的空白中，應(yīng)盛入的試劑：
A中e，B中f，C中a，
D中d，E中c，F(xiàn)中g(shù)．
（3）說(shuō)明氣體中有SO₂，在儀器（填編號(hào)字母，下同）A中的現(xiàn)象是品紅溶液顏色褪去．
（4）說(shuō)明試驗(yàn)中出來(lái)的氣體中有氫氣，主要應(yīng)在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，還是反應(yīng)后期時(shí)？反應(yīng)后期；在裝置DE中的現(xiàn)象是D裝置中觀察到黑色固體變紅，E中白色固體變藍(lán)色；產(chǎn)生氫氣的可能原因是隨著反應(yīng)的進(jìn)行硫酸變稀，與鋅反應(yīng)生成氫氣．
（5）儀器C中放入試劑的作用是干燥進(jìn)入CuO的氫氣．若不放它，會(huì)導(dǎo)致不能說(shuō)明使無(wú)水硫酸銅變藍(lán)的水是氫氣還原氧化銅而來(lái)，且損壞硬質(zhì)玻璃管E．
（6）儀器F的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E中．

Answer 1

分析 濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，金屬鋅具有還原性，Zn與濃H₂SO₄反應(yīng)生成硫酸鋅、二氧化硫和水，反應(yīng)的方程式為：Zn+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O，隨反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩�，Zn與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅與氫氣．裝置A的作用為檢驗(yàn)氣體X中有二氧化硫，通常使用品紅溶液；酸性高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，B裝置吸收水蒸氣，C用于干燥氣體，D中氫氣與CuO發(fā)生置換反應(yīng)，E中硫酸銅吸水，根據(jù)D固體顏色變化或E中硫酸銅顏色變化，判斷是否有氫氣生成，F(xiàn)中可以盛放堿石灰，防止空氣中水蒸氣加入E中，以此解答該題．

解答 解：濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，金屬鋅具有還原性，Zn與濃H₂SO₄反應(yīng)生成硫酸鋅、二氧化硫和水，反應(yīng)的方程式為：Zn+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O，隨反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩�，Zn與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅與氫氣．裝置A的作用為檢驗(yàn)氣體X中有二氧化硫，通常使用品紅溶液；酸性高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，B裝置吸收水蒸氣，C用于干燥氣體，D中氫氣與CuO發(fā)生置換反應(yīng)，E中硫酸銅吸水，根據(jù)D固體顏色變化或E中硫酸銅顏色變化，判斷是否有氫氣生成，F(xiàn)中可以盛放堿石灰，防止空氣中水蒸氣加入E中，
（1）因反應(yīng)有氣體生成，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先檢查氣密性，防止實(shí)驗(yàn)失敗，故答案為：檢驗(yàn)裝置的氣密性；
（2）由以上分析可知A中藥品為品紅溶液，B中藥品為KMnO₄溶液，C中藥品為濃硫酸，D中藥品為氧化銅，E中藥品為無(wú)水硫酸銅，F(xiàn)中藥品為堿石灰，
故答案為：e；f；a；d；c；g；
（3）如由二氧化硫生成，則A中品紅溶液顏色褪去，故答案為：A；品紅溶液顏色褪去；
（4）開(kāi)始時(shí)硫酸濃度較大，與鋅反應(yīng)生成二氧化硫氣體，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度減小，則到后期時(shí)生成氫氣，可在D裝置中觀察到黑色固體變紅，E中白色固體變藍(lán)色，
故答案為：反應(yīng)后期；DE；D裝置中觀察到黑色固體變紅，E中白色固體變藍(lán)色；隨著反應(yīng)的進(jìn)行硫酸變稀，與鋅反應(yīng)生成氫氣；
（5）儀器C中放入試劑為濃硫酸，作用是干燥進(jìn)入CuO的氫氣，否則不能說(shuō)明使無(wú)水硫酸銅變藍(lán)的水是氫氣還原氧化銅而來(lái)，且損壞硬質(zhì)玻璃管E，
故答案為：干燥進(jìn)入CuO的氫氣；干燥進(jìn)入CuO的氫氣，否則不能說(shuō)明使無(wú)水硫酸銅變藍(lán)的水是氫氣還原氧化銅而來(lái)，且損壞硬質(zhì)玻璃管E；
（6）堿石灰的主要成分為氧化鈣和氫氧化鈉，能吸收水和二氧化碳，為防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E中而干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，
故答案為：防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E中．

點(diǎn)評(píng) 本題考查鋅和硫酸的反應(yīng)及產(chǎn)物的檢驗(yàn)，題目難度中等，注意掌握濃硫酸的性質(zhì)，根據(jù)需檢驗(yàn)氣體的性質(zhì)、檢驗(yàn)方法理解檢驗(yàn)的先后順序是解答的關(guān)鍵．