Question

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，反应装置略去）．

注：C中为氧化铜粉末，试回答下列问题：
（1）上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为：

Zn+2H₂SO₄（浓）

△   .

ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O

（2）乙同学认为还可能产生氢气的理由是：

当Zn与浓H₂SO₄ 反应时浓H₂SO₄ 浓度逐渐变稀，Zn与稀H₂SO₄ 反应可产生H₂

                                          
（3）丙同学在安装好装置后，必不可少的一步操作是：

检查装置的气密性

（4）A中加入的试剂可能是

品红溶液

，作用是

检测二氧化硫

；B中加入的试剂可能是

浓硫酸

，作用是

吸收水蒸气

；E中加入的试剂可能是

碱石灰

，作用是

防止空气中的水蒸气进入D中

（5）可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：

黑色的CuO变成红色的Cu，白色粉末变成蓝色

．

Answer 1

分析：（1）锌和浓硫酸反应是二氧化硫、硫酸锌和水；
（2）反应时浓H₂SO₄ 浓度逐渐变稀，Zn与稀H₂SO₄ 反应可产生H₂；
（3）装置是气体验证试验，所以需要装置气密性完好；
（4）分析装置图可知，生成的气体中有二氧化硫和氢气，所以装置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；
（5）证明生成的气体中含有水蒸气的现象是，C装置中黑色氧化铜变为红色铜，D装置中白色硫酸铜变为蓝色．

解答：解：（1）锌和浓硫酸反应是二氧化硫、硫酸锌和水，反应的化学方程式为Zn+2H₂SO₄（浓）

△   .

ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Zn+2H₂SO₄（浓）

△   .

ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）反应时浓H₂SO₄ 浓度逐渐变稀，Zn与稀H₂SO₄ 反应可产生H₂；
故答案为：当Zn与浓H₂SO₄ 反应时浓H₂SO₄ 浓度逐渐变稀，Zn与稀H₂SO₄ 反应可产生H₂；
（3）装置是气体验证试验，所以需要装置气密性完好，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；
（4）分析装置图可知，生成的气体中有二氧化硫和氢气，所以装置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，
故答案为：品红溶液；检测SO₂； 浓H₂SO₄；吸收水蒸气；碱石灰；防止空气中的水蒸气进入D中；
（5）证明生成的气体中含有水蒸气的现象，C装置中黑色氧化铜变为红色铜，D装置中白色硫酸铜变为蓝色，
故答案为：黑色的CuO变成红色的Cu，白色粉末变成蓝色．

点评：本题考查了浓硫酸与金属反应产物的实验验证方法和试剂选择，反应现象和物质性质是解题关键，题目难度中等．