Question

实验室中需要22.4 L(标准状况)SO2气体。化学小组同学依据化学方程式Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O计算后，取65.0 g锌粒与98%的浓H2SO4(ρ＝1.84 g·cm－3)110 mL充分反应，锌全部溶解，对于制得的气体，有同学认为可能混有杂质。

(1)化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是______(填分子式)。产生这种结果的主要原因是________(用化学方程式和必要的文字加以说明)。

(2)为证实相关分析，化学小组的同学设计了实验，组装了如下装置，对所制取的气体进行探究。

①装置B中加入的试剂为________，作用是________。

②装置D加入的试剂为________________，装置F加入的试剂为________________。

③可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是________。

④U形管G的作用为________。

Answer 1

答案　(1)H2　随着反应的进行，硫酸浓度降低，致使锌与稀硫酸反应生成H2：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑

(2)①NaOH溶液(或酸性KMnO4溶液，其他合理答案也可)

除去混合气体中的SO2　②浓硫酸　无水硫酸铜

③装置E玻璃管中黑色CuO粉末变红色，干燥管F中无水硫酸铜变蓝色

 ④防止空气中的H2O进入干燥管F而影响杂质气体的检验

解析　(1)从物质的量关系来看，发生反应Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，H2SO4略过量，但是实际上随着反应的进行，硫酸的浓度降低；当硫酸的浓度降到一定程度，反应变为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)该实验的目的是为了通过加热还原CuO验证H2的存在，通过 F装置进一步确认有H2O生成；具体的实验装置及作用是A—产生待研究的气体，B—除去气体中的SO2(可以利用SO2的性质选取NaOH溶液或酸性高锰酸钾溶液)，C—验证SO2已除尽，D—干燥气体，E—若有H2，则加热E玻璃管，CuO固体由黑色变为红色，F—利用无水硫酸铜吸水变蓝进一步确定气体中H2的存在，G—防止空气中的水蒸气进入F装置而干扰实验。