Question

某課外活動小組的同學(xué)，研究用過量的鋅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫的有關(guān)問題：
（1）鋅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫的化學(xué)方程式為______．
（2）這樣制取的二氧化硫氣體中可能含有的雜質(zhì)是______；原因是______．
（3）某同學(xué)用下列裝置連接成一整套實驗裝置以驗證（2）的判斷是否正確，若按氣體從左到右流向時，氣體流經(jīng)的各裝置導(dǎo)管的編號依次是______（用a、b…填寫）．

（4）根據(jù)（3）確定的實驗過程，請將實驗時有關(guān)裝置中所盛藥品、實驗現(xiàn)象、結(jié)論或解釋填入下表：

裝置	所盛藥品	實驗現(xiàn)象	結(jié)論或解釋
B	______	______	______
C	CuO固體	______	______

Answer 1

解：（1）濃硫酸具有強氧化性，Zn與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、二氧化硫、水，
反應(yīng)方程式為：Zn+2H₂SO₄ （濃）=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O．
故答案為：Zn+2H₂SO₄ （濃）=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（2）隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃硫酸被消耗會變成稀硫酸，鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，所以SO₂中的雜質(zhì)可能為H₂和H₂O（g）．
故答案為：氫氣和水蒸氣；隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃硫酸被消耗會變成稀硫酸，鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，同時會有少量水蒸氣．
（3）先檢驗水的存在，將水除盡，再檢驗H₂和CuO反應(yīng)生成的水，B裝置檢驗水，A裝置除去氣體中的水蒸氣，C、D用于檢驗氣體中是否含有H₂，所以氣流方向為：c d（或d c）a b（或b a）e
故答案為：c d（或d c）a b（或b a）e．
（4）B裝置檢驗水，裝置內(nèi)盛放無水硫酸銅，若固體由白色變成藍(lán)色，說明SO₂中含有水蒸氣；
若含有H₂，在裝置C中發(fā)生反應(yīng)H₂+CuOCu+H₂O，固體由黑色變成紅色，D裝置內(nèi)固體由白色變成藍(lán)色，說明SO₂中含有氫氣．
故答案為：

裝置	所盛藥品	實驗現(xiàn)象	結(jié)論或解釋
B	無水硫酸銅	固體由白色變成藍(lán)色	SO2中含有水蒸氣
C		C裝置中固體由黑色變成紅色，D裝置內(nèi)固體由白色變成藍(lán)色	SO2中含有氫氣

分析：（1）濃硫酸具有強氧化性，Zn與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、二氧化硫、水．
（2）隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃硫酸被消耗會變成稀硫酸，鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，所以SO₂中的雜質(zhì)可能為H₂和H₂O（g）．
（3）檢驗H₂的方法常用灼熱的CuO反應(yīng)生成水，檢驗水的存在，這里有水蒸氣的存在，注意操作的順序，先檢驗水的存在，將水除盡，再檢驗H₂和CuO反應(yīng)生成的水．
（4）實驗先檢驗是否含有水，利用無水硫酸銅吸水變藍(lán)色檢驗；將水除盡，再檢驗H₂和CuO反應(yīng)生成的水．
點評：本題考查了濃硫酸的性質(zhì)、常見氣體檢驗的方法和操作順序、對實驗原理的理解等，難度中等，本題要檢驗SO₂中是否含有H₂和H₂O（g），需要注意檢驗的順序．方法類似于SO₂中CO₂的鑒別．先用品紅檢驗SO₂的存在，然后用酸性高錳酸鉀溶液吸收，再用品紅檢驗SO₂是否吸收完全，然后通過澄清石灰水檢驗CO₂．