Question

某校兩個化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組，在學(xué)習(xí)了銅和濃硫酸的反應(yīng)后分別探究足量的鋅與濃硫酸反應(yīng)的過程。甲小組設(shè)計了下圖裝置：試回答：

(1)請從甲、乙中選擇合適的裝置填入B、C中，并進(jìn)行正確連接，a接______, c接______(用序號表示）。
(2)D、E兩支試管中CCl₄的作用是______。
(3)本實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明濃硫酸具有強(qiáng)氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為______。
(4)D中出現(xiàn)渾濁的離子方程式為______。
(5)某學(xué)生注意觀察到：實(shí)驗(yàn)開始后，C、D、E中均有氣泡產(chǎn)生；隨后氣泡量減少，品紅溶液褪色，D中出現(xiàn)渾濁；反應(yīng)一段時間后，C、D、E中的氣泡量又會明顯增加。請用化學(xué)方程式表示“反應(yīng)一段時間后氣泡量又會明顯增加”的原因是______。
乙小組設(shè)計了下圖裝置：

(6)分析出乙小組的設(shè)計意圖是______。
(7)裝置B中的藥品是______。
(8)能證明產(chǎn)生SO₂和H₂先后順序的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______。

Answer 1

（15分）(1) 3(或4)  2（各1分，共2分） (2) 防倒吸（2分）
(3) C中品紅溶液褪色（2分）
(4) Ca²⁺＋2OH^-＋SO₂===CaSO₃↓+H₂O（2分）
(5) Zn+H₂SO₄（�。�＝ ZnSO₄+H₂↑（2分）
(6) 驗(yàn)證產(chǎn)物中先產(chǎn)生水、SO₂，后產(chǎn)生H₂（2分，其它合理答案參照給分）
(7) 無水CuSO₄(或無水硫酸銅) （1分）
(8) C中品紅褪色，D中酸性高錳酸鉀顏色不再變淺后，F(xiàn)中固體由黑色變紅色，G中無水硫酸銅變藍(lán)（2分，其它合理答案參照給分）

試題分析：（1）根據(jù)銅與濃硫酸反應(yīng)的方程式可知，鋅與濃硫酸反應(yīng)的方程式為Zn+2H₂SO₄（濃）═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O。由于通常狀況下，1體積水中可溶解40體積的二氧化硫氣體，因此裝置乙可防止二氧化硫與品紅作用時被吸入鋅與硫酸反應(yīng)的容器中，二氧化硫與品紅作用，需長管進(jìn)，所以正確的連接順序是3（或4），4（或3）接b，c接2，1接d。
（2）二氧化硫易溶于水，難溶于四氯化碳，二氧化硫通過四氯化碳，然后再與澄清的石灰水反應(yīng)，起緩沖作用，可防止倒吸。
（3）二氧化硫可使品紅溶液褪色，可用于檢驗(yàn)二氧化硫的存在，所以本實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明濃硫酸具有強(qiáng)氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為C中品紅溶液褪色。
（4）二氧化硫和澄清的石灰水反應(yīng)生成亞硫酸鈣和水，亞硫酸鈣為難溶于水的沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Ca²⁺+2OH^-+SO₂═CaSO₃↓+H₂O。
（5）鋅為較活潑的金屬，在金屬活動順序表中排在氫的前面，所以鋅能和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣。而隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸的濃度逐漸降低，當(dāng)變?yōu)橄×蛩岷�，與鋅反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+H₂SO₄（�。┄TZnSO₄+H₂↑。
（6）根據(jù)裝置圖可知，乙小組設(shè)計的裝置，先用白色的無水硫酸銅檢驗(yàn)水的存在，后用品紅檢驗(yàn)二氧化硫的存在，用高錳酸鉀氧化二氧化硫除去二氧化硫，濃硫酸具有吸水性，除去水，鋅和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋅，氫氣通過熱的氧化銅生成銅和水，水蒸氣遇無水硫酸銅變藍(lán)色，可檢驗(yàn)氫氣的存在，因此該設(shè)計的目的是驗(yàn)證產(chǎn)物中先產(chǎn)生水、SO₂，后產(chǎn)生H₂。
（7）由于氣體通過溶液時一定會帶出水蒸氣，所以要首先檢驗(yàn)水蒸氣。根據(jù)水蒸氣遇無水硫酸銅變藍(lán)色可知，裝置B中的藥品是無水CuSO₄（或無水硫酸銅），用來檢驗(yàn)水的存在。
（8）二氧化硫可使品紅溶液褪色，C中品紅褪色，可檢驗(yàn)二氧化硫的存在。SO₂還具有還原性，高錳酸鉀氧化二氧化硫可除去二氧化硫，D中酸性高錳酸鉀不再褪色后，說明二氧化硫已經(jīng)除盡。鋅和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋅，氫氣通過熱的氧化銅生成銅和水，F(xiàn)中有紅色物質(zhì)生成，說明有銅生成，G中無水硫酸銅變藍(lán)，說明有水生成，即證明有氫氣產(chǎn)生。