Question

某化学兴趣小组需制备22.4 L SO₂气体（标准状况），他们依据化学方程式Zn+2H₂SO₄(浓）====ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O计算后，取65.0 g锌粒与98%的浓硫酸（ρ=1.84 g/cm³)110 mL充分反应，待锌粒全部溶解后，收集所得气体X。经测定其中含有气体杂质。

（1）化学兴趣小组所制得的气体X中混有的主要杂质气体可能是_________________（填分子式）。产生这种结果的主要原因是（用离子方程式表示）_________________。

（2)为了检验主要杂质气体的成分，化学兴趣小组的同学设计了如下实验，对气体X取样进行认真探究。

①组装好仪器后，盛放药品前，必要的一个操作是__________________________________。

②A中加入的试剂可能是____________，作用是__________________________________。

B中加入的试剂可能是____________，作用是____________________________________。

③证实气体X中混有较多杂质气体，应观察到C中的实验现象是____________________，D中最好选择的试剂是_________________。

（3）假定气体在吸收过程中吸收完全，对上述装置略加改进，可以粗略测定气体X中SO₂的体积分数。改进时可选用的下列仪器为_________________（填代号）。

a.导管  b.水槽  c.广口瓶  d.容量瓶  e.量筒  f.单孔塞  g.双孔塞

Answer 1

（1）H₂  Zn+2H⁺====H₂↑+Zn²⁺ 

（2）①检查装置的气密性

②NaOH溶液（其他合理答案也可）  除去SO₂气体

浓硫酸  干燥氢气

③固体由黑色变成红色  无水硫酸铜

（3）a、c、e、g

解析:（1）98%的浓硫酸浓度减小至一定程度，溶液中H^＋亦能与Zn反应，Zn+2H⁺====Zn²⁺＋H₂↑,导致所制SO₂中混有H₂。（2）①组装好仪器后，盛放药品前的必要操作是检验装置的气密性。②和③由C中盛CuO,可知利用反应H₂＋CuOCu+H₂O的预期现象是否出现来确定是否含有H₂，而D处固态试剂应用于确认产物H₂O，则D处固态试剂为无水硫酸铜。为防止干扰，检验H₂前应除去SO₂并干燥，据此可知A处应盛能吸收SO₂的试剂，如NaOH溶液、FeCl₃溶液、品红等，而B处应盛浓H₂SO₄。（3）混合气体中SO₂的多少可通过称量A、B的质量变化算出，而H₂的多少可通过排水量气法得出，故需选用a、c、e、g以组成量气装置。