Question

【題目】某課外活動小組的同學，在實驗室做鋅與濃硫酸反應的實驗時，甲同學認為產生的氣體是二氧化硫，而乙同學認為除二氧化硫氣體外，還可能產生氫氣。為了驗證甲、乙兩位同學的判斷是否正確，丙同學設計了如圖所示實驗裝置(鋅與濃硫酸共熱時產生的氣體為X，且該裝置略去)，試回答下列問題：

（1）上述反應中生成二氧化硫的化學方程式為__。

（2）乙同學認為還可能產生氫氣的理由是__。

（3）丙同學在安裝好裝置后，必須首先進行的一步操作是__。

（4）A中加入的試劑可能是__，作用是__；B中加入的試劑可能是__，作用是__；E中加入的試劑可能是__，作用是__。

（5）可以證明氣體X中含有氫氣的實驗現象是：

C中：__，

D中：__。

如果去掉裝置B，還能否根據D中的現象判斷氣體X中有氫氣？__(填“能”或“不能”)，原因是_。

Answer 1

【答案】Zn＋2H2SO4(濃)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O 當Zn與濃H2SO4反應時，濃H2SO4濃度逐漸變稀，Zn與稀H2SO4反應可產生H2 檢驗裝置的氣密性 品紅溶液 檢驗SO2 濃H2SO4 吸收水蒸氣 堿石灰 防止空氣中水蒸氣進入D中 黑色變成紅色 白色粉末變成藍色 不能 因為混合氣體中含H2O會干擾H2的檢驗

【解析】

本題對Zn與濃H2SO4反應的產物進行兩種推測，而后設計裝置進行驗證；設計時既要驗證有無SO2生成，又要驗證有無H2生成；驗證SO2可用品紅溶液，驗證H2可利用它的還原性，在加熱條件下讓氣體通過CuO，再通過無水硫酸銅，同時必須注意驗證H2時，應考慮空氣中的水蒸氣和從洗氣裝置中帶出的水蒸氣對氫氣檢驗的干擾。

（1）鋅和濃硫酸反應是二氧化硫、硫酸鋅和水，反應的化學方程式為Zn+2H2SO4（濃）ZnSO4+SO2↑+2H2O；

（2）反應時濃H2SO4 濃度逐漸變稀，Zn與稀H2SO4 反應可產生H2，反應的化學方程式為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；

（3）裝置是氣體驗證實驗，所以需要裝置氣密性完好，實驗開始先檢驗裝置的氣密性；

（4）分析裝置圖可知，生成的氣體中有二氧化硫和氫氣，所以裝置A是驗證二氧化硫存在的裝置，選品紅溶液進行驗證；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生成銅和水蒸氣，所以利用裝置D中的無水硫酸銅檢驗水的生成，為避免空氣中的水蒸氣影響D裝置中水的檢驗，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象，C裝置中黑色氧化銅變為紅色銅，D裝置中白色硫酸銅變為藍色；混合氣體中含H2O會干擾H2的檢驗，所以如果去掉裝置B，就不能根據D中的現象判斷氣體X中有氫氣。