题目内容

13．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，有同学认为产生的气体除SO2外，还可能产生氢气．该同学为了验证他的判断是否正确，设计了如图所示的实验装置，其中，装置B中盛有浓硫酸，装置C中放置黑色CuO粉末，装置D中放置的是无水硫酸铜粉末（锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去）．试回答：

（1）A中加入的试剂可能是品红溶液，作用是检验气体X中是否含有SO2；E中加入的试剂是碱石灰，作用是防止空气中的水蒸气进入D中，干扰检验；装置A、B之间的酸性高锰酸钾溶液的作用是除去气体X中的SO2；
（2）该同学认为还可能产生氢气的理由是锌与浓硫酸反应时，浓硫酸逐渐变稀，锌与稀硫酸反应可生成氢气；
（3）上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为Zn+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnSO4+SO2↑+2H2O；
（4）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？不能（填“能”或“不能”）原因是：因为混合气体中可能含有H2O会干扰H2的检验．
（5）可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：
C中黑色粉末（CuO）变成红色光亮的物质，
D中白色粉末变成蓝色晶体．

分析 为了验证生成的气体中有二氧化硫和氢气，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，以此解答该题．

解答 解：（1）A装置的作用是检验二氧化硫的存在，二氧化硫能漂白品红，所以通过品红溶液褪色检验SO2的存在，现象是品红褪色；碱石灰的主要成分为氧化钙和氢氧化钠，能吸收水和二氧化碳，为防止空气中的水蒸气进入D中；A、B装置之间的酸性高锰酸钾溶液用于除去气体X中的二氧化硫气体，
故答案为：品红溶液；检验气体X中是否含有SO2；防止空气中的水蒸气进入D中，干扰检验；除去气体X中的SO2；
（2）当Zn与浓H2SO4 反应时浓H2SO4 浓度逐渐变稀，Zn与稀H2SO4 反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，产生H2，
故答案为：锌与浓硫酸反应时，浓硫酸逐渐变稀，锌与稀硫酸反应可生成氢气；
（3）硫酸具有强氧化性，金属锌具有还原性，Zn与浓H2SO4反应生成硫酸锌、二氧化硫和水，反应的方程式为：Zn+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ ZnSO4+SO2↑+2H2O，
故答案为：Zn+2H2SO4 （浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ ZnSO4+SO2↑+2H2O；
（4）锌和硫酸反应生成的气体中必含有水，如果去掉装置B，因为混合气体中含有的H2O会干扰H2的检验，
故答案为：不能；因为混合气体中可能含有H2O会干扰H2的检验；
（5）为了检验氢气的存在，氢气与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水，该反应的化学方程式为：H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O黑色CuO变成红色的Cu，需用无水硫酸铜检验氢气被氧化的产物水，水和无水硫酸铜反应生成蓝色的五水合硫酸铜，所以可以证明气体X中含有H2的实验现象是C中黑色CuO变成红色的Cu；D中白色粉末变成蓝色，
故答案为：黑色粉末（CuO）变成红色光亮的物质；白色粉末变成蓝色晶体．

点评 本题考查物质的性质实验，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，题目难度中等，注意掌握浓硫酸的性质，根据需检验气体的性质、检验方法理解检验的先后顺序是解答的关键．

练习册系列答案
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己知：（i）+2$\stackrel{一定条件}{→}$+H2O
（ii）+SOCl2→+SO2+HCl
（iii）+R′OH→+HCl
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C．能发生取代、加成、消去反应      D.1molE最多能与含3molNaOH的溶液反应
（3）C→D的化学方程式为．
（4）同时符合下列条件的B的同分异构体有多种，任写其中两种的结构简式（其中两种）．
①1H-NMR谱显示有2种不同化学环境的氢原子．
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4．质量分数为14%的KOH 溶液，蒸发掉63g水，质量分数恰好增大一倍，体积变为500mL，则浓缩后溶液的物质的量溶液为0.63mol/L．
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18．下列逻辑关系图中正确的是（　　）
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请回答下列问题：
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（2）C的化学式为HCl．
（3）B在F中的反应可以表示为NH3+H2O?NH3•H2O?NH4++OH-．
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