Question

11．某同学利用锌粒和稀硫酸制取氢气，相关实验装置如下：

根据所学知识回答下列问题：
（1）写出实验中产生氢气的化学反应方程式为Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，现要制取相对干燥的氢气，请从A-E中选择合适的装置BE或BF（填字母）．
（2）有同学质疑以上方法制取的氢气并不完全干燥，理由是稀硫酸中含有水，用稀硫酸制取的氢气含有水蒸气，其改进的方法是添加F装置和药品浓硫酸，此时气体应从导管口a（填“a”或“b”）通入．
（3）若实验中所用稀硫酸浓度为20%，则用浓度为80%的浓硫酸配置100g20%的稀硫酸，量取水时所用的量筒应选择B（填序号）．   A．50mL   B．100mL     C．200mL
（4）实验结束后，小艾同学对废液的组成产生了兴趣，废液中的溶质可能情况：①只有硫酸锌；②含有硫酸和硫酸锌；为确定溶液的组成，小艾同学进行了相关实验．在废液中加入过量某金属粉末，发现有气泡产生，且所得溶液为混合溶液，则猜想②正确，加入的金属是镁．

Answer 1

分析 （1）锌和稀硫酸反应能生成硫酸锌和氢气；根据药品的状态和反应的条件选择发生装置；根据气体的溶解性和密度选择收集方法；
（2）根据稀硫酸中含有水蒸气，浓硫酸具有吸水性，洗气瓶要长进短出解答；
（3）根据溶质质量分数计算所需的硫酸质量，然后用溶液质量减去溶质的质量，然后根据量筒规格的正确选择方法解答；
（4）根据锌和稀硫酸反应能生成硫酸锌和氢气对废液中的溶质做出猜想，要证明含有稀硫酸选用活泼金属，要证明硫酸锌存在选用金属活动性比锌强的金属镁解答．

解答 解：（1）锌和稀硫酸反应能生成氯化锌和氢气，反应的化学方程式为：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；制取氢气锌是固体，稀硫酸是液体，常温下反应，所以选用B装置，氢气不易溶于水，密度比空气密度小，收集氢气可以用排水法也可用向下排空气法收集，所以要收集干燥的氢气选用向下排空气法；故答案：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；BE或BF．
（2）稀硫酸中含有水，用稀硫酸制取的氢气含有水蒸气，干燥可以选用浓硫酸，试剂瓶要长进短出，故答案：稀硫酸中含有水，用稀硫酸制取的氢气含有水蒸气；a．
（3）溶液中溶质的质量为100g×20%=20g，需要水的质量为100g-20g=80g，所以选择100mL的量筒；故答案：B；
（4）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，所以若稀硫酸过量所得溶液中含有硫酸和硫酸锌，若稀硫酸不足所得溶液中只含有硫酸锌；故答案：含有硫酸和硫酸锌；②；镁．

点评 化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，掌握物质的性质和相互之间的反应关系，有助于提高观察实验、进行实验的能力．