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中，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实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去)，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______________________________。

（2）乙同学认为还可能产生氢气的理由是__________________________________。

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

（4）A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__________________________________；E中加入的试剂可能是_____，作用是__________________________________。

（5）可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：C中：_________________________，D中：_________________________ 。如果去掉装置B，还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气？_____ (填“能”或“不能”)，原因是______________________________________________________。

Answer

Zn＋2H2SO4(浓)==Z nSO4＋SO2↑＋2H2O 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 检查装置的气密性 品红溶液 检验SO2 浓H2SO4 吸收水蒸气 碱石灰 防止空气中水蒸气进入D中 黑色(CuO)变成红色(Cu) 白色粉末变成蓝色 不能 因为混合气体中含H2O，会干扰H2的检验

【解析】

浓硫酸具有强氧化性，与Zn反应Zn＋2H2SO4(浓)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，可能发生Zn与稀硫酸反应：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，验证H2的存在，通过H2还原氧化铜进行；

（1）生成SO2，发生的化学方程式为Zn＋2H2SO4(浓)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O;

（2）随着反应进行，浓硫酸的浓度降低，Zn与稀硫酸发生Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，产生氢气；

（3）需要通入气体，因此实验必不可缺少的一步操作是检验装置的气密性；

（4）根据实验目的，需要检验SO2、H2，检验SO2：利用SO2能使品红溶液褪色，H2不行，因此装置A中盛放的试剂是品红，作用是检验SO2存在；酸性高锰酸钾溶液作用是除去SO2，防止SO2干扰后续实验；检验H2的存在，氢气还原CuO，需要检测H2O，因此装置B中盛放的试剂为浓硫酸，作用是吸收水蒸气，干燥氢气；C装置盛放CuO，D装置盛放无水CuSO4，E装置盛放的试剂可能为碱石灰，防止空气中水蒸气进入D装置，干扰对H2O的检验；

（5）根据(4)，证明气体中有氢气，C中现象是黑色变为红色，D中：白色粉末变成蓝色；如果去掉B装置，从高锰酸钾溶液中出来的气体带有水蒸气，对H2的检验产生干扰，因此去掉B装置，不能根据D装置现象判断是否含有H2。