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、乙兩位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，反應裝置略去）．

注：C中為氧化銅粉末，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：

Zn+2H₂SO₄（濃）

△   .

ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O

（2）乙同學認為還可能產生氫氣的理由是：

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

                                          
（3）丙同學在安裝好裝置后，必不可少的一步操作是：

檢查裝置的氣密性

（4）A中加入的試劑可能是

品紅溶液

，作用是

檢測二氧化硫

；B中加入的試劑可能是

濃硫酸

，作用是

吸收水蒸氣

；E中加入的試劑可能是

堿石灰

，作用是

防止空氣中的水蒸氣進入D中

（5）可以證明氣體X中含有氫氣的實驗現象是：

黑色的CuO變成紅色的Cu，白色粉末變成藍色

．

Answer 1

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象是，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．

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：品紅溶液；檢測SO₂； 濃H₂SO₄；吸收水蒸氣；堿石灰；防止空氣中的水蒸氣進入D中；
（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，
故答案為：黑色的CuO變成紅色的Cu，白色粉末變成藍色．

點評：本題考查了濃硫酸與金屬反應產物的實驗驗證方法和試劑選擇，反應現象和物質性質是解題關鍵，題目難度中等．