Question

1．過量的鋅與濃硫酸作用的全過程中產生的氣體可能有多種．有人認為氣體中可能有SO₂，也可能有H₂．為了說明這兩種氣體的有無，設計了如圖所示的實驗裝置．
（1）將儀器安裝連接好之后，必須進行的一步操作是檢驗裝置的氣密性．
（2）在實驗中要用到的試劑有：a．濃硫酸，b．鋅，c．無水硫酸銅，d．氧化銅，e．品紅溶液，f．KMnO₄溶液，g．堿石灰．
將試劑的序號字母填入有關儀器的空白中，應盛入的試劑：
A中e，B中f，C中a，
D中d，E中c，F中g．
（3）說明氣體中有SO₂，在儀器（填編號字母，下同）A中的現象是品紅溶液顏色褪去．
（4）說明試驗中出來的氣體中有氫氣，主要應在實驗開始時，還是反應后期時？反應后期；在裝置DE中的現象是D裝置中觀察到黑色固體變紅，E中白色固體變藍色；產生氫氣的可能原因是隨著反應的進行硫酸變稀，與鋅反應生成氫氣．
（5）儀器C中放入試劑的作用是干燥進入CuO的氫氣．若不放它，會導致不能說明使無水硫酸銅變藍的水是氫氣還原氧化銅而來，且損壞硬質玻璃管E．
（6）儀器F的作用是防止空氣中的水蒸氣進入E中．

Answer 1

分析 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+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O，隨反應進行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩幔琙n與稀硫酸反應生成硫酸鋅與氫氣．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；酸性高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，B裝置吸收水蒸氣，C用于干燥氣體，D中氫氣與CuO發(fā)生置換反應，E中硫酸銅吸水，根據D固體顏色變化或E中硫酸銅顏色變化，判斷是否有氫氣生成，F中可以盛放堿石灰，防止空氣中水蒸氣加入E中，以此解答該題．

解答 解：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+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O，隨反應進行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩幔琙n與稀硫酸反應生成硫酸鋅與氫氣．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；酸性高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，B裝置吸收水蒸氣，C用于干燥氣體，D中氫氣與CuO發(fā)生置換反應，E中硫酸銅吸水，根據D固體顏色變化或E中硫酸銅顏色變化，判斷是否有氫氣生成，F中可以盛放堿石灰，防止空氣中水蒸氣加入E中，
（1）因反應有氣體生成，實驗時應先檢查氣密性，防止實驗失敗，故答案為：檢驗裝置的氣密性；
（2）由以上分析可知A中藥品為品紅溶液，B中藥品為KMnO₄溶液，C中藥品為濃硫酸，D中藥品為氧化銅，E中藥品為無水硫酸銅，F中藥品為堿石灰，
故答案為：e；f；a；d；c；g；
（3）如由二氧化硫生成，則A中品紅溶液顏色褪去，故答案為：A；品紅溶液顏色褪去；
（4）開始時硫酸濃度較大，與鋅反應生成二氧化硫氣體，隨著反應的進行，硫酸濃度減小，則到后期時生成氫氣，可在D裝置中觀察到黑色固體變紅，E中白色固體變藍色，
故答案為：反應后期；DE；D裝置中觀察到黑色固體變紅，E中白色固體變藍色；隨著反應的進行硫酸變稀，與鋅反應生成氫氣；
（5）儀器C中放入試劑為濃硫酸，作用是干燥進入CuO的氫氣，否則不能說明使無水硫酸銅變藍的水是氫氣還原氧化銅而來，且損壞硬質玻璃管E，
故答案為：干燥進入CuO的氫氣；干燥進入CuO的氫氣，否則不能說明使無水硫酸銅變藍的水是氫氣還原氧化銅而來，且損壞硬質玻璃管E；
（6）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E中而干擾實驗現象，
故答案為：防止空氣中的水蒸氣進入E中．

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．