Question

15．為探究SO₂的性質，需要標準狀況下11.2L SO₂氣體．化學小組同學依據化學方程式Zn+2H₂SO₄（濃）═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O計算后，取32.5g鋅粒與質量分數為98%的濃硫酸（密度ρ=1.84g•cm^-3）60mL充分反應，鋅全部溶解，對于制得的氣體，有同學認為可能混有雜質．
（1）化學小組所制得的氣體中混有的主要雜質氣體可能是H₂（填分子式）．產生這種結果的主要原因是隨著反應的進行，硫酸濃度降低，致使鋅與稀硫酸反應生成H₂ Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，（用化學方程式和必要的文字加以說明）
（2）為證實相關分析，化學小組的同學設計了實驗，組裝了如圖裝置，對所制取的氣體進行探究．

①裝置B中加入的試劑NaOH溶液，裝置C中品紅溶液的作用是除去混合氣體中的SO₂．
②裝置D中加入的試劑濃硫酸，裝置F中加入的試劑無水硫酸銅．
③可證實一定量的鋅粒和一定量的濃硫酸反應后生成的氣體中混有某雜質氣體的實驗現象是裝置E中玻璃管中黑色CuO粉末變紅色，干燥管F中無水硫酸銅變藍色．
④U型管G加入的試劑堿石灰，作用為防止空氣中H₂O進入干燥管而影響雜質氣體的檢驗．

Answer 1

分析 根據題目給出的信息可知：隨著反應的進行，硫酸濃度降低，致使鋅與稀硫酸反應生成H₂，因此化學小組所制得的氣體中混有的主要雜質氣體可能是氫氣；A是制取氣體的裝置，B是吸收二氧化硫的裝置，可以用氫氧化鈉等堿液吸收；C是檢驗二氧化硫是否除盡的裝置，D是濃硫酸，吸水干燥作用；E是用還原性氣體還原氧化銅的裝置，F中盛放的是無水硫酸銅，檢驗是否有水生成；G是防止空氣中H₂O進入干燥管而影響雜質氣體的檢驗．
（1）隨著硫酸濃度降低，鋅與稀硫酸反應生成氫氣；
（2）A是制取氣體的裝置，制備的氣體中有二氧化硫、氫氣、水蒸汽，B裝置是除去二氧化硫，可以用氫氧化鈉等堿液吸收；C裝置是檢驗二氧化硫是否除盡，D裝置是濃硫酸，吸水干燥作用；E裝置是用還原性氣體還原氧化銅，F裝置無水硫酸銅，檢驗是否有水生成；G是防止空氣中H₂O進入干燥管而影響雜質氣體的檢驗．

解答 解：（1）隨著硫酸濃度降低，鋅與稀硫酸反應生成氫氣，所以化學小組所制得的氣體中混有的主要雜質氣體可能是氫氣，
故答案為：H₂；隨著反應的進行，硫酸濃度降低，致使鋅與稀硫酸反應生成H₂：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，
（2）①B裝置是除去二氧化硫，可以用氫氧化鈉等堿液吸收，
故答案為：NaOH溶液；除去混合氣體中的SO₂；
②D裝置是濃硫酸，吸水干燥作用，F裝置無水硫酸銅，檢驗是否有水生成，
故答案為：濃硫酸；無水硫酸銅；
③E裝置是用還原性氣體還原氧化銅，F裝置無水硫酸銅，檢驗是否有水生成，只要黑色變紅色，無水硫酸銅變藍色，就證明是氫氣，
故答案為：裝置E中玻璃管中黑色CuO粉末變紅色，干燥管F中無水硫酸銅變藍色；
④U型管G加入的試劑是堿石灰，防止空氣中H₂O進入干燥管而影響雜質氣體的檢驗，
故答案為：堿石灰；防止空氣中H₂O進入干燥管而影響雜質氣體的檢驗．

點評 本題是實驗探究題，既有氣體的制取又有氣體的除雜和氣體的吸收，還有氣體的檢驗，綜合性比較強，難度中等．