Question

某校两个班的化学研究性学习小组，在学习了铜和浓硫酸的反应后分别探究足量的锌与浓硫酸反应的过程．一班小组设计了下图装置：

试回答：
（1）请从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接____________接d（用序号表示）．
（2）D、E两支试管中CCl₄的作用是______．
（3）本实验能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为______．
（4）D中出现浑浊的离子方程式为______．
（5）某学生注意观察到：实验开始后，C、D、E中均有气泡产生；随后气泡量减少，品红溶液褪色，D中出现浑浊；反应一段时间后，C、D、E中的气泡量又会明显增加．请用化学方程式表示“反应一段时间后气泡量又会明显增加”的原因是______．
二班小组设计了下图装置：

（6）分析出二班小组的设计意图是______．
（7）装置B中的药品是______．
（8）能证明产生SO₂和H₂先后顺序的实验现象是______．

Answer 1

解：Zn+2H₂SO₄ （浓）═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O，
（1）通常状况下，1体积水中可溶解40体积的二氧化硫气体，装置乙可防止二氧化硫与品红作用时被吸入锌与硫酸反应的容器中，二氧化硫与品红作用，需长管进，
故答案为：3（或4），4（或3）接b，c接2，1；
（2）二氧化硫易溶于水，难溶于四氯化碳，二氧化硫通过四氯化碳，然后再与澄清的石灰水反应，起缓冲作用，可防止倒吸，
故答案为：防倒吸；
（3）二氧化硫可使品红溶液褪色，可检验二氧化硫的存在，
故答案为：C中品红溶液褪色；
（4）二氧化硫和澄清的石灰水反应生成亚硫酸钙和水，亚硫酸钙为难溶于水的沉淀，
故答案为：Ca²⁺+2OH^-+SO₂═CaSO₃↓+H₂O；
（5）锌为较活泼的金属，在金属活动顺序表中排在氢的前面，所以锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，
故答案为：Zn+H₂SO₄（稀）═ZnSO₄+H₂↑；
（6）二班小组设计的装置，先用白色的无水硫酸铜检验水的存在，后用品红检验二氧化硫的存在，用高锰酸钾氧化二氧化硫除去二氧化硫，浓硫酸具有吸水性，除去水，锌和稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，氢气通过氧化铜生成铜和水，水蒸气遇无水硫酸铜变蓝色，可检验氢气的存在，
故答案为：验证产物中先产生水、SO₂，后产生H₂；
（7）水蒸气遇无水硫酸铜变蓝色，检验水的存在，
故答案为：无水CuSO₄（或无水硫酸铜）；
（8）二氧化硫可使品红溶液褪色，C中品红褪色，可检验二氧化硫的存在，高锰酸钾氧化二氧化硫可除去二氧化硫，D中酸性高锰酸钾不再褪色后，说明二氧化硫已经除尽，锌和稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，氢气通过氧化铜生成铜和水，F中有红色物质生成，说明有铜生成，G中无水硫酸铜变蓝，说明有水生成，说明有氢气产生，
故答案为：C中品红褪色，D中酸性高锰酸钾不再褪色后，F中有红色物质生成，G中无水硫酸铜变蓝；
分析：Zn+2H₂SO₄ （浓）═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O
（1）选择装置防止倒吸；
（2）二氧化硫易溶于水，难溶于四氯化碳，二氧化硫通过四氯化碳，可防止倒吸；
（3）浓硫酸中硫为+6价，具有强氧化性，被锌还原为+4价的硫；
（4）二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀；
（5）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气；
（6）锌和浓硫酸反应生成硫酸锌和二氧化硫和水，当硫酸浓度变稀时，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，用无水硫酸铜检验水的存在，品红检验二氧化硫的存在，氧化铜检验氢气的存在；
（7）白色的无水硫酸铜遇水变蓝色；
（8）用品红检验二氧化硫的存在，高锰酸钾具有强氧化性，能氧化二氧化硫，用无水硫酸铜检验水的存在；
点评：本题主要考查了锌和硫酸的反应，注意浓硫酸和二氧化硫的性质是解答本题的关键，题目较为基础．