Question

3．某课外活动小组探究锌与浓硫酸的反应．甲组同学认为产生的气体只有二氧化硫，而乙组同学认为产生的气体主要有二氧化硫，还可能有氢气，为此他们设计了下图装置进行实验验证（锌与浓硫酸共热一段时间后产生的气体为 X，且该装置略去）．请根据乙组同学设计的实验装置回答下列问题：

（1）在组装好实验装置后，必不可少的一步操作是检查装置的气密性．
（2）A 中加入的试剂是品红溶液，作用是检验SO₂气体．
（3）足量酸性 KMnO₄ 溶液的作用是除去X气体中的SO₂气体．
（4）B 中加入的试剂是浓硫酸，C 中加入的试剂是CuO（或Fe₂O₃）．
（5）如果气体 X 中含有氢气，则 D 中的实验现象为D中白色固体变为蓝色．
（6）装置 E 中固体物质的作用是防止空气中水进入D．

Answer 1

分析 为了验证生成的气体中有二氧化硫和氢气，装置A是验证二氧化硫存在的装置，选品红溶液进行验证；通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫，通过装置B中的浓硫酸除去水蒸气，利用氢气和氧化铜反应生成铜和水蒸气，所以利用装置D中 的无水硫酸铜检验水的生成，为避免空气中的水蒸气影响D装置中水的检验，装置E中需要用碱石灰．
（1）装置是气体验证试验，所以需要装置气密性完好；
（2）二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，所以可以用品红溶液检验二氧化硫；
（3）二氧化硫具有还原性，能与具有强氧化性的酸性KMnO₄溶液反应；
（4）浓硫酸具有吸水性；氢气具有还原性，能还原部分金属氧化物，同时生成水；
（5）氢气具有还原性，能还原部分金属氧化生成水，水可以用无水硫酸铜检验，从而检验氢气；
（6）空气中含有水蒸气，以防止干扰实验，碱石灰干燥管防止空气中的水蒸气进入装置D．

解答 解：（1）装置是气体生成和气体反应的实验，所以需要装置气密性完好，必不可少的一步操作是实验开始先检验装置的气密性，
故答案为：检查装置的气密性；
（2）二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，所以可以用品红溶液检验二氧化硫，
故答案为：品红溶液； 检验SO₂气体；
（3）通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫，反应为5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄ +2MnSO₄+2H₂SO₄，
故答案为：除去 X气体中的SO₂气体；
（4）水溶液中含有水蒸气，影响氢气检验，为防止水蒸气干扰，用浓硫酸干燥气体，所以C中盛放浓硫酸，目的是吸收水蒸气，氢气具有还原性，能还原部分金属氧化物生成金属单质同时生成水，水可以用无水硫酸铜检验，所以C中试剂是 CuO（或Fe₂O₃），
故答案为：浓H₂SO₄； CuO（或Fe₂O₃）；
（5）氢气具有还原性，能还原部分金属氧化生成水，水可以用无水硫酸铜检验，根据元素守恒知，气体X中含有氢气，看到的现象是：C中黑色固体变为红色，D中白色固体变为蓝色，故答案为：D中白色固体变为蓝色；
（6）空气中含有水蒸气，干扰氢气的检验，所以E中盛放碱石灰，目的是吸收水蒸气，
故答案为：防止空气中的水蒸气进入D装置．

点评 本题考查锌和浓硫酸的反应产物的探究检验、氧化还原反应有关计算，题目难度中等，关键是理解气体检验原理，注意利用物质性质和反应现象分析判断物质的存在，题目难度中等．