Question

13．某課外活動(dòng)小組的同學(xué)，在實(shí)驗(yàn)室做鋅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，有同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生的氣體除SO₂外，還可能產(chǎn)生氫氣．該同學(xué)為了驗(yàn)證他的判斷是否正確，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)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(wú)水硫酸銅粉末（鋅與濃硫酸共熱時(shí)產(chǎn)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品紅溶液，作用是檢驗(yàn)氣體X中是否含有SO₂；E中加入的試劑是堿石灰，作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入D中，干擾檢驗(yàn)；裝置A、B之間的酸性高錳酸鉀溶液的作用是除去氣體X中的SO₂；
（2）該同學(xué)認(rèn)為還可能產(chǎn)生氫氣的理由是鋅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，濃硫酸逐漸變稀，鋅與稀硫酸反應(yīng)可生成氫氣；
（3）上述反應(yīng)中生成二氧化硫的化學(xué)方程式為Zn+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（4）如果去掉裝置B，還能否根據(jù)D中的現(xiàn)象判斷氣體X中有氫氣？不能（填“能”或“不能”）原因是：因?yàn)榛旌蠚怏w中可能含有H₂O會(huì)干擾H₂的檢驗(yàn)．
（5）可以證明氣體X中含有氫氣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：
C中黑色粉末（CuO）變成紅色光亮的物質(zhì)，
D中白色粉末變成藍(lán)色晶體．

Answer 1

分析 為了驗(yàn)證生成的氣體中有二氧化硫和氫氣，裝置A是驗(yàn)證二氧化硫存在的裝置，選品紅溶液進(jìn)行驗(yàn)證；通過(guò)高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，通過(guò)裝置B中的濃硫酸除去水蒸氣，利用氫氣和氧化銅反應(yīng)生成銅和水蒸氣，所以利用裝置D中 的無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)水的生成，為避免空氣中的水蒸氣影響D裝置中水的檢驗(yàn)，裝置E中需要用堿石灰，以此解答該題．

解答 解：（1）A裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化硫的存在，二氧化硫能漂白品紅，所以通過(guò)品紅溶液褪色檢驗(yàn)SO₂的存在，現(xiàn)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(jìn)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(yàn)氣體X中是否含有SO₂；防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入D中，干擾檢驗(yàn)；除去氣體X中的SO₂；
（2）當(dāng)Zn與濃H₂SO₄ 反應(yīng)時(shí)濃H₂SO₄ 濃度逐漸變稀，Zn與稀H₂SO₄ 反應(yīng)Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，產(chǎn)生H₂，
故答案為：鋅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，濃硫酸逐漸變稀，鋅與稀硫酸反應(yīng)可生成氫氣；
（3）硫酸具有強(qiáng)氧化性，金屬鋅具有還原性，Zn與濃H₂SO₄反應(yīng)生成硫酸鋅、二氧化硫和水，反應(yīng)的方程式為：Zn+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Zn+2H₂SO₄ （濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（4）鋅和硫酸反應(yīng)生成的氣體中必含有水，如果去掉裝置B，因?yàn)榛旌蠚怏w中含有的H₂O會(huì)干擾H₂的檢驗(yàn)，
故答案為：不能；因?yàn)榛旌蠚怏w中可能含有H₂O會(huì)干擾H₂的檢驗(yàn)；
（5）為了檢驗(yàn)氫氣的存在，氫氣與氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生成銅和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O黑色CuO變成紅色的Cu，需用無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)氫氣被氧化的產(chǎn)物水，水和無(wú)水硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色的五水合硫酸銅，所以可以證明氣體X中含有H₂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是C中黑色CuO變成紅色的Cu；D中白色粉末變成藍(lán)色，
故答案為：黑色粉末（CuO）變成紅色光亮的物質(zhì)；白色粉末變成藍(lán)色晶體．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度中等，注意掌握濃硫酸的性質(zhì)，根據(jù)需檢驗(yàn)氣體的性質(zhì)、檢驗(yàn)方法理解檢驗(yàn)的先后順序是解答的關(guān)鍵．