Question

4．某課外活動小組的同學(xué)，在實驗室做鋅與濃硫酸反應(yīng)的實驗中，甲同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生的氣體是二氧化硫，而乙同學(xué)認(rèn)為除二氧化硫氣體外，還可能產(chǎn)生氫氣．為了驗證甲、乙兩同學(xué)的判斷是否正確，丙同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置（鋅與濃硫酸共熱時產(chǎn)生的氣體為X，且該反應(yīng)裝置已略去）．

請回答：
（1）上述實驗中生成二氧化硫氣體的化學(xué)方程式為Zn+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（2）乙同學(xué)認(rèn)為還可能產(chǎn)生氫氣的理由是當(dāng)Zn與濃H₂SO₄反應(yīng)時，濃H₂SO₄濃度逐漸變稀，Zn與稀H₂SO₄反應(yīng)可產(chǎn)生H₂．
（3）A中加入的試劑可能是品紅溶液，作用是檢驗SO₂；B中加入的試劑可能是濃H₂SO₄，其作用是吸收水蒸氣；E中加入的試劑可能是堿石灰，作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入D中．
（4）可以證明氣體X中含有氫氣的實驗現(xiàn)象：
C中：黑色粉末變成紅色，
D中：白色粉末變成藍(lán)色．
如果去掉裝置B，還能否根據(jù)D中的現(xiàn)象判斷氣體X中含有氫氣？不能（填“能”或“不能”），原因是通過品紅溶液、酸性KMnO₄溶液后，混合氣體中可能含H₂O，會干擾H₂的檢驗．
（5）工業(yè)上常常將廢銅屑倒入熱的稀H₂SO₄中并通入空氣來制備CuSO₄，該過程的化學(xué)方程式為2Cu+2H₂SO₄（�。�+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）鋅與濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸鋅和二氧化硫、水；
（2）濃硫酸具有強(qiáng)的氧化性，與鋅反應(yīng)對應(yīng)還原產(chǎn)物為二氧化硫，隨著反應(yīng)進(jìn)行濃硫酸濃度降低變?yōu)橄×蛩�，稀硫酸與鋅反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣；
（3）二氧化硫具有漂白性，能使品紅溶液褪色，所以可以用品紅溶液檢驗二氧化硫；濃硫酸具有吸水性；空氣中含有水蒸氣，應(yīng)連接干燥裝置防止干擾實驗；
（4）氫氣具有還原性，能還原部分金屬氧化生成水，水可以用無水硫酸銅檢驗，從而檢驗氫氣；B裝置的作用是吸收水，防止水蒸氣對后面的氫氣的檢驗造成干擾；
（5）銅與氧氣、硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水．

解答 解：（1）鋅與濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸鋅和二氧化硫、水，化學(xué)方程式：Zn+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
故答案為：Zn+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）濃硫酸具有強(qiáng)的氧化性，與鋅反應(yīng)對應(yīng)還原產(chǎn)物為二氧化硫，隨著反應(yīng)進(jìn)行濃硫酸濃度降低變?yōu)橄×蛩�，稀硫酸與鋅反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣；
故答案為：當(dāng)Zn與濃H₂SO₄反應(yīng)時，濃H₂SO₄濃度逐漸變稀，Zn與稀H₂SO₄反應(yīng)可產(chǎn)生H₂；
（3）二氧化硫具有漂白性，能使品紅溶液褪色，所以可以用品紅溶液檢驗二氧化硫；酸性高錳酸溶液能氧化二氧化硫?qū)е滤嵝愿咤i酸鉀溶液褪色，水溶液中含有水蒸氣，影響氫氣檢驗，為防止水蒸氣干擾，用濃硫酸干燥氣體，所以C中盛放濃硫酸，目的是吸收水蒸氣；空氣中含有水蒸氣，干擾氫氣的檢驗，所以E中盛放堿石灰，目的是吸收水蒸氣，
故答案為：品紅溶液；檢驗SO₂；濃H₂SO₄；吸收水蒸氣；堿石灰；防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入D裝置；
（4）氫氣具有還原性，能還原部分金屬氧化生成水，水可以用無水硫酸銅檢驗，根據(jù)元素守恒知，氣體X中含有氫氣，看到的現(xiàn)象是：C中黑色固體變?yōu)榧t色，D中白色固體變?yōu)樗{(lán)色；
通過品紅溶液、酸性KMnO₄溶液后，混合氣體中可能含H₂O，會干擾H₂的檢驗，所以如果去掉裝置B，不能根據(jù)D中的現(xiàn)象判斷氣體X中含有氫氣；
故答案為：C中黑色固體變?yōu)榧t色，D中白色固體變?yōu)樗{(lán)色；
不能；通過品紅溶液、酸性KMnO₄溶液后，混合氣體中可能含H₂O，會干擾H₂的檢驗；
（5）銅與氧氣、硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，方程式：2Cu+2H₂SO₄（�。�+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O；
故答案為：2Cu+2H₂SO₄（稀）+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O；

點評 本題考查性質(zhì)實驗方案設(shè)計，側(cè)重考查學(xué)生實驗基本操作、物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)的檢驗等知識點，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，注意實驗設(shè)計的嚴(yán)密性，題目難度中等．