Question

18．某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸的实验中，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、乙两同学的判断是否正确，丙同学设计了如下图所示的实验装置，已知C装置为黑色的粉末状物质（锌与浓硫酸共热时产生的气体X，且该反应装置已略去）．

请回答：
（1）乙同学认为还可能产生氢气的离子方程式是Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑
（2）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
（3）A中加入的试剂作用是检验SO₂；B中加入的试剂可能是浓H₂SO₄，E中加入的试剂如果是碱石灰，其作用为防止空气中的水蒸气进入D中．
（4）可以证明气体X中含有氢气的实验现象：C中：黑色粉末变成红色，D中：白色粉末变成蓝色．

Answer 1

分析 （1）浓H₂SO₄浓度逐渐变稀，Zn与稀H₂SO₄反应可产生H₂；
（2）装置是气体验证试验，所以需要装置气密性完好；
（3）装置A是验证二氧化硫存在的装置；B装置是干燥气体，防止水蒸气影响氢气与CuO反应产物的检验；E中加入的试剂如果是碱石灰，可以防止空气中的水蒸气进入D中；
（4）氢气和氧化铜反应生成铜和水，水和无水硫酸铜反应生成蓝色的五水硫酸铜．

解答 解：（1）反应过程中浓H₂SO₄浓度逐渐变稀，Zn与稀H₂SO₄反应可产生H₂，反应的化学方程式为：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，离子方程式为：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑；
故答案为：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑；
（2）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；
（3）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；B装置是干燥气体，防止水蒸气影响氢气与CuO反应产物的检验，B中是液体干燥剂，所以为浓H₂SO₄；E中加入的试剂如果是碱石灰，可以防止空气中的水蒸气进入D中，避免对氢气与CuO反应产物检验产生干扰；
故答案为：检验SO₂；浓H₂SO₄；防止空气中的水蒸气进入D中；
（4）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：白色粉末变成蓝色．

点评 本题考查锌和硫酸的反应及产物的检验，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，侧重于考查学生的分析能力和实验探究能力．