题目内容

16.碳在空气中燃烧可以生成CO或CO2.那么,氢气中空气中燃烧除生成水以外,能不能生成其他产物?某研究小组进行了如下探究:
【提出猜想】氢气在空气中燃烧可能生成过氧化氢
【查阅资料】①过氧化氢能使紫色酸性KMnO4溶液褪色;②锌粒与稀H2SO4反应制取氢气可能混有使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质.
【设计并完成实验】小明设计了下图所示三套实验装置,点燃氢气并收集液体燃烧物.

小亮取4只试管,分别加入5滴酸性KMnO4溶液,再加入小明收集的液体产物和蒸馏水,测定恰好使紫色退去所需要的液体体积.
实验序号加入液体实验现象
实验A 的收集液4.0mL褪色
实验B 的收集液5.5mL褪色
实验C的收集液10.0mL不褪色
蒸馏水10.0mL不褪色
【得出结论】
(1)用锌与稀H2SO4反应制取氢气的化学方程式是Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.
(2)实验④的实验目的是对照实验.
(3)由实验①、②、③的现象可知,氢气燃烧有(填“有”或“无”)过氧化氢生成.
(4)对比实验①和②可知,用锌粒与稀H2SO4反应制得氢气不纯(填“纯”或“不纯”).
(5)实验③比实验②更接近事实,因为它可排除空气中其他成分的干扰.
【反思与评价】
“用锌和稀H2SO4反应制氢气”与“电解水制氢气.氧气”,分别进行试验①和试验③,各自的优、缺点是:前者易于操作;后者反应物、生成物纯净(氢气、氧气和水)后者原子利用率高于前者(后者电解水产生的氢气和氧气恰好完全反应,而前者制氢气时产物还有硫酸锌,点燃时消耗空气中氧气).

分析 根据已有的知识进行分析解答,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,要验证是否有过氧化氢生成,需要进行对照试验;根据锌与稀硫酸反应以及电解水实验的优缺点进行分析解答即可.

解答 解:(1)用锌与稀H2SO4反应生成硫酸锌和稀硫酸,故填:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.
(2)实验④的蒸馏水不能使高锰酸钾溶液褪色,进行该实验目的是进行对照实验,故填:对照实验.
(3)由实验①、②、③的现象可知,氢气燃烧有过氧化氢生成,故填:有.
(4)对比实验①和②可知,用锌粒与稀H2SO4反应制得氢气不纯,故填:不纯.
(5)实验③用的是电解水生成的氢气和氧气,气体更纯净,比实验②更接近事实,因为它可排除空气中其他成分的干扰,故填:空气中其他成分.
【反思与评价】
用锌和稀H2SO4反应制氢气易于操作,但是燃烧时需要消耗的是空气中的氧气,电解水制氢气和氧气都是纯净物,进行实验可以提高原子的利用率,故填:前者易于操作;后者反应物、生成物纯净(氢气、氧气和水),后者原子利用率高于前者(后者电解水产生的氢气和氧气恰好完全反应,而前者制氢气时产物还有硫酸锌,点燃时消耗空气中氧气).

点评 本题考查的是物质燃烧产物成分的实验探究,完成此题,可以依据已有的知识结合物质的性质进行.

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