Question

某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时，有同学认为产生的气体除SO2外，还可能产生氢气．该同学为了检验他的判断是否正确，设计了如图所示的实验装置，其中，装置B中盛有浓硫酸，装置C中放置黑色CuO粉末，装置D中放置的是无水硫酸铜粉末（锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去）．试回答：
（1）A中加入的试剂可能是

 

，作用是

 

；E中加入的试剂是碱石灰，作用是

 

；装置A、B之间的酸性高锰酸钾溶液的作用是

 

；
（2）上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为

 

；
（3）如果去掉装置B，还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气？

 

（填“能”或“不能”）原因是：

 

．
（4）可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：C中

 

，D中

 

．

Answer 1

分析：（1）装置A的作用为检验气体X中有二氧化硫，通常使用品红溶液；E装置的碱石灰吸收空气中的水蒸气，避免干扰实验检验结果；装置A、B之间的高锰酸钾溶液用于除去气体X中的二氧化硫；
（2）Zn与浓H₂SO₄反应生成硫酸锌、二氧化硫和水，据此书写化学方程式；
（3）B装置的作用是吸收水，防止后面的氢气的检验；
（4）氢气和氧化铜反应生成铜和水，水和无水硫酸铜反应生成蓝色的五水硫酸铜．

解答：解：（1）A装置的作用是检验二氧化硫的存在，二氧化硫能漂白品红，所以通过品红溶液褪色检验SO₂的存在，现象是品红褪色；碱石灰的主要成分为氧化钙和氢氧化钠，能吸收水和二氧化碳，为防止空气中的水蒸气进入D中；A、B装置之间的酸性高锰酸钾溶液用于除去气体X中的二氧化硫气体，
故答案为：品红溶液；检验气体X中是否含有SO₂；防止空气中的水蒸气进入D中，干扰检验；除去气体X中的SO₂；
（2）浓硫酸具有强氧化性，金属锌具有还原性，Zn与浓H₂SO₄反应生成硫酸锌、二氧化硫和水，反应的方程式为：Zn+2H₂S₄ （浓）

△   .

 ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Zn+2H₂S₄ （浓）

△   .

 ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（3）锌和硫酸反应生成的气体中必含有水，如果去掉装置B，因为混合气体中含有的H₂O会干扰H₂的检验，
故答案为：不能；因为混合气体中可能含有H₂O会干扰H₂的检验；
（4）为了检验氢气的存在，氢气与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水，该反应的化学方程式为：H₂+CuO

△   .

Cu+H₂O黑色CuO变成红色的Cu，需用无水硫酸铜检验氢气被氧化的产物水，水和无水硫酸铜反应生成蓝色的五水合硫酸铜，所以可以证明气体X中含有H₂的实验现象是C中黑色CuO变成红色的Cu；D中白色粉末变成蓝色，
故答案为：黑色粉末（CuO）变成红色光亮的物质；白色粉末变成蓝色晶体．

点评：本题考查锌和硫酸的反应及产物的检验，题目难度中等，注意掌握浓硫酸的性质，根据需检验气体的性质、检验方法理解检验的先后顺序是解答的关键．