Question

5．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，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气．为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确，丙同学设计了如图所示的实验装置（锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置已略去）：

试回答：
（1）上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为Zn+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（2）乙同学认为还可能产生氢气的化学方程式是Zn+H₂SO₄（稀）=ZnSO₄+H₂↑．
（3）①A中加入的试剂可能是品红溶液，作用是检验二氧化硫．
②B中加入的试剂可能是浓硫酸，作用是吸收水蒸气．
③C中加入的试剂可能是CuO，装置E的作用是防止空气中的水蒸气进入D装置．
（4）可以证明气体X中含有氢气的实验现象是C中黑色固体变为红色，D中白色固体变为蓝色．

Answer 1

分析 （1）浓硫酸具有强氧化性，能被金属还原生成二氧化硫，则Zn和浓硫酸发生氧化还原反应生成硫酸锌、二氧化硫和水；
（2）在金属活动性顺序表中，Zn位于H元素之前，所以锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气；
（3）①二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，所以可以用品红溶液检验二氧化硫；
②浓硫酸具有吸水性；
③氢气具有还原性，能还原部分金属氧化物，同时生成水；空气中含有水蒸气，以防止干扰实验；
（4）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．

解答 解：（1）浓硫酸具有强氧化性，能被金属还原生成二氧化硫，则Zn和浓硫酸发生氧化还原反应生成硫酸锌、二氧化硫和水，反应方程式为Zn+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O，故答案为：Zn+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）在金属活动性顺序表中，Zn位于H元素之前，所以锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应方程式为Zn+H₂SO₄（稀）=ZnSO₄+H₂↑，
故答案为：Zn+H₂SO₄（稀）=ZnSO₄+H₂↑；
（3）①二氧化硫具有漂白性，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；
②酸性高锰酸溶液能氧化二氧化硫导致酸性高锰酸钾溶液褪色，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，故答案为：浓H₂SO₄；吸收水蒸气；
③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，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：CuO；防止空气中的水蒸气进入D装置；
（4）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：C中黑色固体变为红色，D中白色固体变为蓝色．

点评 本题考查性质实验方案设计，侧重考查学生实验基本操作、物质的性质、物质的检验等知识点，同时还考查学生思维的严密性，明确实验原理是解本题关键，知道每个装置的作用，题目难度中等．