Question

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(chǎn)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(chǎn)生氫氣．為了驗證甲、乙兩同學的判斷是否正確，丙同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置（鋅與濃硫酸共熱時產(chǎn)生的氣體為X，且該反應裝置已略去）：
試回答：
（1）上述實驗中生成二氧化硫氣體的化學反應方程式為

 

．
（2）乙同學認為還可能產(chǎn)生氫氣的理由是

 

．
（3）丙同學在安裝好裝置后，必不可少的一步操作

 

．
（4）B中加入的試劑是

 

，其作用是

 

．
（5）可以證明氣體X中含有氫氣的實驗現(xiàn)象是：C中

 

，D中

 

．如果撤去裝置B，是否還能根據(jù)D中的現(xiàn)象判斷氣體X中含有氫氣？答：

 

．

Answer 1

考點：濃硫酸的性質(zhì)實驗,性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）鋅和濃硫酸反應是二氧化硫、硫酸鋅和水；
（2）反應時濃H₂SO₄ 濃度逐漸變稀，Zn與稀H₂SO₄ 反應可產(chǎn)生H₂；
（3）裝置是氣體驗證試驗，所以需要裝置氣密性完好；
（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(xiàn)象是，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{色；混合氣體通過酸性高錳酸鉀溶液時帶出水蒸氣，若撤掉裝置B不干燥氣體，則不能證明水的來源，干擾氫氣的檢驗．

解答： 解：（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，
故答案為：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(chǎn)生H₂；
故答案為：當Zn與濃H₂SO₄ 反應時濃H₂SO₄ 濃度逐漸變稀，Zn與稀H₂SO₄ 反應可產(chǎn)生H₂；
（3）裝置是氣體驗證試驗，所以需要裝置氣密性完好，實驗開始先檢驗裝置的氣密性，
故答案為：檢查裝置的氣密性；
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，
故答案為：濃H₂SO₄；吸收水蒸氣；
（5）證明生成的氣體中含有水蒸氣的現(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{色；混合氣體通過酸性高錳酸鉀溶液時帶出水蒸氣，若撤掉裝置B不干燥氣體，則不能證明水的來源，干擾后續(xù)實驗中氫氣的檢驗，
故答案為：黑色氧化銅粉末變成紅色；無水硫酸銅粉末變?yōu)樗{色；不能，混合氣體通過酸性高錳酸鉀溶液時帶出水蒸氣，干擾后續(xù)實驗中氫氣的檢驗．

點評：本題考查了濃硫酸與金屬反應產(chǎn)物的實驗驗證方法和試劑選擇，反應現(xiàn)象和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．