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SO₂，而乙同學認為除SO₂氣體外，還可能產生H₂．為了驗證甲、乙兩位同學的判斷是否正確，丙同學設計了如圖的實驗裝置 （鋅與濃硫酸共熱時產生的氣體為X，且該裝置略去）．

試回答：
（1）上述反應中生成SO₂的化學方程式為

Zn+2H₂SO₄（濃）

△   .

ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O

（2）乙同學認為還可能產生H₂的理由是

在鋅與濃硫酸反應過程中，濃硫酸濃度逐漸變稀，Zn與稀硫酸反應可產生H₂

．
（3）A中加入的試劑可能是

品紅溶液

，作用是

檢驗SO₂

；
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

．
（4）可以證明氣體X中含有H₂的實驗現象是：C中

黑色CuO變成紅色的Cu

，D中

白色粉末變成藍色

．
（5）如果去掉裝置B，還能否根據D中的現象判斷氣體X中是否有H₂

不能

（填“能”或“不能”），原因是

因為混合氣體中可能含有H₂O會干擾H₂的檢驗

．

Answer 1

分析：（1）Zn與濃H₂SO₄反應生成硫酸鋅、二氧化硫和水，據此書寫化學方程式；
（2）隨著硫酸的消耗和水的生成，硫酸變稀，這時就會發生鋅與稀硫酸反應能生成氫氣；
（3）二氧化硫是否存在可用品紅溶液檢驗；濃硫酸具有吸水性；堿石灰可吸收水和二氧化碳；
（4）氫氣和氧化銅反應生成銅和水，水和無水硫酸銅反應生成藍色的五水合硫酸銅；
（5）B裝置的作用是吸收水，防止后面的氫氣的檢驗．

解答：解：（1）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）  

△   .

 ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Zn+2H₂SO₄ （濃）  

△   .

 ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）從鋅和濃硫酸反應的方程式可以看出有水的生成，且溶質逐漸被消耗，溶液會逐漸變稀，因鋅能與稀硫酸反應生成氫氣，Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，所以在鋅與濃硫酸反應過程中，濃硫酸濃度逐漸變稀，Zn與稀硫酸反應可產生H₂，
故答案為：在鋅與濃硫酸反應過程中，濃硫酸濃度逐漸變稀，Zn與稀硫酸反應可產生H₂；
（3）A裝置的作用是檢驗二氧化硫的存在，二氧化硫能漂白品紅，所以通過品紅溶液褪色檢驗SO₂的存在，現象是品紅褪色；為了檢驗氫氣的存在，需用無水硫酸銅檢驗氫氣被氧化的產物水，所以事先需除掉水，利用濃硫酸吸收水蒸氣；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D中，E中加入的試劑可能是堿石灰，
故答案為：品紅溶液；檢驗SO₂；濃硫酸；吸收水蒸氣； 堿石灰；防止空氣中的水蒸氣進入D中；
（4）為了檢驗氫氣的存在，氫氣與氧化銅在加熱條件下反應生成銅和水，該反應的化學方程式為：H₂+CuO

△   .

Cu+H₂O黑色CuO變成紅色的Cu，需用無水硫酸銅檢驗氫氣被氧化的產物水，水和無水硫酸銅反應生成藍色的五水合硫酸銅，所以可以證明氣體X中含有H₂的實驗現象是C中黑色CuO變成紅色的Cu；D中白色粉末變成藍色，
故答案為：黑色CuO變成紅色的Cu；白色粉末變成藍色；
（5）鋅和硫酸反應生成的氣體中必含有水，如果去掉裝置B，因為混合氣體中可能含有H₂O會干擾H₂的檢驗，
故答案為：不能；因為混合氣體中可能含有H₂O會干擾H₂的檢驗．

點評：本題考查鋅和硫酸的反應及產物的檢驗，注意利用需檢驗氣體的性質理解實驗的先后順序是解答的關鍵，題目難度中等．