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、乙兩同學的判斷是否正確，丙同學設計了如圖所示的實驗裝置(鋅與濃硫酸共熱時產生的氣體為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象是：C中________，D中________。如果撤去裝置B，是否還能根據D中的現象判斷氣體X中含有氫氣？
答： ___________________________________________________。

Answer 1

(1)Zn＋2H₂SO₄(濃)ZnSO₄＋SO₂↑＋2H₂O
(2)在鋅與濃硫酸的反應過程中，H₂SO₄被消耗，且有水生成，c(H₂SO₄)逐漸減小，由濃硫酸變成稀硫酸，鋅與稀硫酸反應生成氫氣
(3)檢驗裝置氣密性
(4)濃硫酸,   吸收水蒸氣
(5)黑色氧化銅粉末變成紅色, 無水硫酸銅粉末由白色變成藍色，不能，混合氣體通過KMnO₄溶液時會帶出水蒸氣，干擾后續實驗中H₂的檢驗

試題分析：(1)濃硫酸具有強氧化性，和鋅反應的化學方程式是：Zn＋2H₂SO₄(濃)ZnSO₄＋SO₂↑＋2H₂O。
（2）由于鋅在與濃硫酸的反應過程中，H₂SO₄被消耗，且有水生成，導致c(H₂SO₄)逐漸減小。當濃硫酸變成稀硫酸后，鋅就與稀硫酸反應生成氫氣。
（3）任何實驗裝置連接好以后，都需要檢驗裝置的氣密性。
（4）由于要通過無水硫酸銅是否變藍來證明氣體是否含有氫氣，所以在和氧化銅反應之前，首先要干燥氣體，因此B中加入的試劑是濃硫酸，原來吸收水蒸氣。
（5）如果實驗中黑色氧化銅粉末變成紅色，無水硫酸銅粉末由白色變成藍色，即可以說明含有氫氣；由于混合氣體通過KMnO₄溶液時會帶出水蒸氣，干擾后續實驗中H₂的檢驗，所以如果撤去裝置B，就不能根據D中的現象判斷氣體X中含有氫氣。
點評：化學是一門以實驗為基礎的學科，所以有化學實驗即科學探究之說法。探究性實驗的一般思路是：1.準確地把握實驗目的；2.利用已學知識，分析如何實現這個目的――實驗原理；3.結合實驗材料，初步確定設計對策－－實驗方案。