Question

1．过量的锌与浓硫酸作用的全过程中产生的气体可能有多种．有人认为气体中可能有SO₂，也可能有H₂．为了说明这两种气体的有无，设计了如图所示的实验装置．
（1）将仪器安装连接好之后，必须进行的一步操作是检验装置的气密性．
（2）在实验中要用到的试剂有：a．浓硫酸，b．锌，c．无水硫酸铜，d．氧化铜，e．品红溶液，f．KMnO₄溶液，g．碱石灰．
将试剂的序号字母填入有关仪器的空白中，应盛入的试剂：
A中e，B中f，C中a，
D中d，E中c，F中g．
（3）说明气体中有SO₂，在仪器（填编号字母，下同）A中的现象是品红溶液颜色褪去．
（4）说明试验中出来的气体中有氢气，主要应在实验开始时，还是反应后期时？反应后期；在装置DE中的现象是D装置中观察到黑色固体变红，E中白色固体变蓝色；产生氢气的可能原因是随着反应的进行硫酸变稀，与锌反应生成氢气．
（5）仪器C中放入试剂的作用是干燥进入CuO的氢气．若不放它，会导致不能说明使无水硫酸铜变蓝的水是氢气还原氧化铜而来，且损坏硬质玻璃管E．
（6）仪器F的作用是防止空气中的水蒸气进入E中．

Answer 1

分析 浓硫酸具有强氧化性，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，随反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，Zn与稀硫酸反应生成硫酸锌与氢气．装置A的作用为检验气体X中有二氧化硫，通常使用品红溶液；酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，B装置吸收水蒸气，C用于干燥气体，D中氢气与CuO发生置换反应，E中硫酸铜吸水，根据D固体颜色变化或E中硫酸铜颜色变化，判断是否有氢气生成，F中可以盛放碱石灰，防止空气中水蒸气加入E中，以此解答该题．

解答 解：浓硫酸具有强氧化性，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，随反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，Zn与稀硫酸反应生成硫酸锌与氢气．装置A的作用为检验气体X中有二氧化硫，通常使用品红溶液；酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，B装置吸收水蒸气，C用于干燥气体，D中氢气与CuO发生置换反应，E中硫酸铜吸水，根据D固体颜色变化或E中硫酸铜颜色变化，判断是否有氢气生成，F中可以盛放碱石灰，防止空气中水蒸气加入E中，
（1）因反应有气体生成，实验时应先检查气密性，防止实验失败，故答案为：检验装置的气密性；
（2）由以上分析可知A中药品为品红溶液，B中药品为KMnO₄溶液，C中药品为浓硫酸，D中药品为氧化铜，E中药品为无水硫酸铜，F中药品为碱石灰，
故答案为：e；f；a；d；c；g；
（3）如由二氧化硫生成，则A中品红溶液颜色褪去，故答案为：A；品红溶液颜色褪去；
（4）开始时硫酸浓度较大，与锌反应生成二氧化硫气体，随着反应的进行，硫酸浓度减小，则到后期时生成氢气，可在D装置中观察到黑色固体变红，E中白色固体变蓝色，
故答案为：反应后期；DE；D装置中观察到黑色固体变红，E中白色固体变蓝色；随着反应的进行硫酸变稀，与锌反应生成氢气；
（5）仪器C中放入试剂为浓硫酸，作用是干燥进入CuO的氢气，否则不能说明使无水硫酸铜变蓝的水是氢气还原氧化铜而来，且损坏硬质玻璃管E，
故答案为：干燥进入CuO的氢气；干燥进入CuO的氢气，否则不能说明使无水硫酸铜变蓝的水是氢气还原氧化铜而来，且损坏硬质玻璃管E；
（6）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E中而干扰实验现象，
故答案为：防止空气中的水蒸气进入E中．

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．