Question

某课外活动小组的同学，研究用过量的锌与浓硫酸反应制取二氧化硫的有关问题：
（1）锌与浓硫酸反应制取二氧化硫的化学方程式为

Zn+2H₂SO₄（浓）=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O

．
（2）这样制取的二氧化硫气体中可能含有的杂质是

氢气和水蒸气

；原因是

随着反应的进行浓硫酸被消耗会变成稀硫酸，锌与稀硫酸反应产生氢气，同时会有少量水蒸气

．
（3）某同学用下列装置连接成一整套实验装置以验证（2）的判断是否正确，若按气体从左到右流向时，气体流经的各装置导管的编号依次是

cd（或dc）ab（或ba）e

（用a、b…填写）．

（4）根据（3）确定的实验过程，请将实验时有关装置中所盛药品、实验现象、结论或解释填入下表：

装置	所盛药品	实验现象	结论或解释
B	无水硫酸铜	固体由白色变成蓝色	SO2中含有水蒸气
C	CuO固体	C装置中固体由黑色变成红色，D装置内固体由白色变成蓝色	SO2中含有氢气

Answer 1

分析：（1）浓硫酸具有强氧化性，Zn与浓硫酸反应生成硫酸锌、二氧化硫、水．
（2）随着反应的进行浓硫酸被消耗会变成稀硫酸，锌与稀硫酸反应产生氢气，所以SO₂中的杂质可能为H₂和H₂O（g）．
（3）检验H₂的方法常用灼热的CuO反应生成水，检验水的存在，这里有水蒸气的存在，注意操作的顺序，先检验水的存在，将水除尽，再检验H₂和CuO反应生成的水．
（4）实验先检验是否含有水，利用无水硫酸铜吸水变蓝色检验；将水除尽，再检验H₂和CuO反应生成的水．

解答：解：（1）浓硫酸具有强氧化性，Zn与浓硫酸反应生成硫酸锌、二氧化硫、水，
反应方程式为：Zn+2H₂SO₄ （浓）=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O．
故答案为：Zn+2H₂SO₄ （浓）=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（2）随着反应的进行浓硫酸被消耗会变成稀硫酸，锌与稀硫酸反应产生氢气，所以SO₂中的杂质可能为H₂和H₂O（g）．
故答案为：氢气和水蒸气；随着反应的进行浓硫酸被消耗会变成稀硫酸，锌与稀硫酸反应产生氢气，同时会有少量水蒸气．
（3）先检验水的存在，将水除尽，再检验H₂和CuO反应生成的水，B装置检验水，A装置除去气体中的水蒸气，C、D用于检验气体中是否含有H₂，所以气流方向为：c d（或d c）a b（或b a）e
故答案为：c d（或d c）a b（或b a）e．
（4）B装置检验水，装置内盛放无水硫酸铜，若固体由白色变成蓝色，说明SO₂中含有水蒸气；
若含有H₂，在装置C中发生反应H₂+CuO

△  .

Cu+H₂O，固体由黑色变成红色，D装置内固体由白色变成蓝色，说明SO₂中含有氢气．
故答案为：

装置	所盛药品	实验现象	结论或解释
B	无水硫酸铜	固体由白色变成蓝色	SO2中含有水蒸气
C		C装置中固体由黑色变成红色，D装置内固体由白色变成蓝色	SO2中含有氢气

点评：本题考查了浓硫酸的性质、常见气体检验的方法和操作顺序、对实验原理的理解等，难度中等，本题要检验SO₂中是否含有H₂和H₂O（g），需要注意检验的顺序．方法类似于SO₂中CO₂的鉴别．先用品红检验SO₂的存在，然后用酸性高锰酸钾溶液吸收，再用品红检验SO₂是否吸收完全，然后通过澄清石灰水检验CO₂．