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，有同學認為產生的氣體除SO2外，還可能產生氫氣．該同學為了檢驗他的判斷是否正確，設計了如圖所示的實驗裝置，其中，裝置B中盛有濃硫酸，裝置C中放置黑色CuO粉末，裝置D中放置的是無水硫酸銅粉末（鋅與濃硫酸共熱時產生的氣體為X，且該裝置略去）．試回答：
（1）A中加入的試劑可能是

 

，作用是

 

；E中加入的試劑是堿石灰，作用是

 

；裝置A、B之間的酸性高錳酸鉀溶液的作用是

 

；
（2）上述反應中生成二氧化硫的化學方程式為

 

；
（3）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：

 

．
（4）可以證明氣體X中含有氫氣的實驗現象是：C中

 

，D中

 

．

Answer 1

分析：（1）裝置A的作用為檢驗氣體X中有二氧化硫，通常使用品紅溶液；E裝置的堿石灰吸收空氣中的水蒸氣，避免干擾實驗檢驗結果；裝置A、B之間的高錳酸鉀溶液用于除去氣體X中的二氧化硫；
（2）Zn與濃H₂SO₄反應生成硫酸鋅、二氧化硫和水，據此書寫化學方程式；
（3）B裝置的作用是吸收水，防止后面的氫氣的檢驗；
（4）氫氣和氧化銅反應生成銅和水，水和無水硫酸銅反應生成藍色的五水硫酸銅．

解答：解：（1）A裝置的作用是檢驗二氧化硫的存在，二氧化硫能漂白品紅，所以通過品紅溶液褪色檢驗SO₂的存在，現象是品紅褪色；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入D中；A、B裝置之間的酸性高錳酸鉀溶液用于除去氣體X中的二氧化硫氣體，
故答案為：品紅溶液；檢驗氣體X中是否含有SO₂；防止空氣中的水蒸氣進入D中，干擾檢驗；除去氣體X中的SO₂；
（2）濃硫酸具有強氧化性，金屬鋅具有還原性，Zn與濃H₂SO₄反應生成硫酸鋅、二氧化硫和水，反應的方程式為：Zn+2H₂S₄ （濃）

△   .

 ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Zn+2H₂S₄ （濃）

△   .

 ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（3）鋅和硫酸反應生成的氣體中必含有水，如果去掉裝置B，因為混合氣體中含有的H₂O會干擾H₂的檢驗，
故答案為：不能；因為混合氣體中可能含有H₂O會干擾H₂的檢驗；
（4）為了檢驗氫氣的存在，氫氣與氧化銅在加熱條件下反應生成銅和水，該反應的化學方程式為：H₂+CuO

△   .

Cu+H₂O黑色CuO變成紅色的Cu，需用無水硫酸銅檢驗氫氣被氧化的產物水，水和無水硫酸銅反應生成藍色的五水合硫酸銅，所以可以證明氣體X中含有H₂的實驗現象是C中黑色CuO變成紅色的Cu；D中白色粉末變成藍色，
故答案為：黑色粉末（CuO）變成紅色光亮的物質；白色粉末變成藍色晶體．

點評：本題考查鋅和硫酸的反應及產物的檢驗，題目難度中等，注意掌握濃硫酸的性質，根據需檢驗氣體的性質、檢驗方法理解檢驗的先后順序是解答的關鍵．