Question

3．某課外活動(dòng)小組探究鋅與濃硫酸的反應(yīng)．甲組同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生的氣體只有二氧化硫，而乙組同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生的氣體主要有二氧化硫，還可能有氫氣，為此他們?cè)O(shè)計(jì)了下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（鋅與濃硫酸共熱一段時(shí)間后產(chǎn)生的氣體為 X，且該裝置略去）．請(qǐng)根據(jù)乙組同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置回答下列問題：

（1）在組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，必不可少的一步操作是檢查裝置的氣密性．
（2）A 中加入的試劑是品紅溶液，作用是檢驗(yàn)SO₂氣體．
（3）足量酸性 KMnO₄ 溶液的作用是除去X氣體中的SO₂氣體．
（4）B 中加入的試劑是濃硫酸，C 中加入的試劑是CuO（或Fe₂O₃）．
（5）如果氣體 X 中含有氫氣，則 D 中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為D中白色固體變?yōu)樗{(lán)色．
（6）裝置 E 中固體物質(zhì)的作用是防止空氣中水進(jìn)入D．

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(yīng)生成銅和水蒸氣，所以利用裝置D中 的無水硫酸銅檢驗(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．
（1）裝置是氣體驗(yàn)證試驗(yàn)，所以需要裝置氣密性完好；
（2）二氧化硫具有漂白性，能使品紅溶液褪色，所以可以用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫；
（3）二氧化硫具有還原性，能與具有強(qiáng)氧化性的酸性KMnO₄溶液反應(yīng)；
（4）濃硫酸具有吸水性；氫氣具有還原性，能還原部分金屬氧化物，同時(shí)生成水；
（5）氫氣具有還原性，能還原部分金屬氧化生成水，水可以用無水硫酸銅檢驗(yàn)，從而檢驗(yàn)氫氣；
（6）空氣中含有水蒸氣，以防止干擾實(shí)驗(yàn)，堿石灰干燥管防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置D．

解答 解：（1）裝置是氣體生成和氣體反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，所以需要裝置氣密性完好，必不可少的一步操作是實(shí)驗(yàn)開始先檢驗(yàn)裝置的氣密性，
故答案為：檢查裝置的氣密性；
（2）二氧化硫具有漂白性，能使品紅溶液褪色，所以可以用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫，
故答案為：品紅溶液； 檢驗(yàn)SO₂氣體；
（3）通過高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，反應(yīng)為5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄ +2MnSO₄+2H₂SO₄，
故答案為：除去 X氣體中的SO₂氣體；
（4）水溶液中含有水蒸氣，影響氫氣檢驗(yàn)，為防止水蒸氣干擾，用濃硫酸干燥氣體，所以C中盛放濃硫酸，目的是吸收水蒸氣，氫氣具有還原性，能還原部分金屬氧化物生成金屬單質(zhì)同時(shí)生成水，水可以用無水硫酸銅檢驗(yàn)，所以C中試劑是 CuO（或Fe₂O₃），
故答案為：濃H₂SO₄； CuO（或Fe₂O₃）；
（5）氫氣具有還原性，能還原部分金屬氧化生成水，水可以用無水硫酸銅檢驗(yàn)，根據(jù)元素守恒知，氣體X中含有氫氣，看到的現(xiàn)象是：C中黑色固體變?yōu)榧t色，D中白色固體變?yōu)樗{(lán)色，故答案為：D中白色固體變?yōu)樗{(lán)色；
（6）空氣中含有水蒸氣，干擾氫氣的檢驗(yàn)，所以E中盛放堿石灰，目的是吸收水蒸氣，
故答案為：防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入D裝置．

點(diǎn)評(píng) 本題考查鋅和濃硫酸的反應(yīng)產(chǎn)物的探究檢驗(yàn)、氧化還原反應(yīng)有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，關(guān)鍵是理解氣體檢驗(yàn)原理，注意利用物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)現(xiàn)象分析判斷物質(zhì)的存在，題目難度中等．