Question

某化學興趣小組需制備22.4 L SO₂氣體（標準狀況），他們依據化學方程式Zn+2H₂SO₄(濃）====ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O計算后，取65.0 g鋅粒與98%的濃硫酸（ρ=1.84 g/cm³)110 mL充分反應，待鋅粒全部溶解后，收集所得氣體X。經測定其中含有氣體雜質。

（1）化學興趣小組所制得的氣體X中混有的主要雜質氣體可能是_________________（填分子式）。產生這種結果的主要原因是（用離子方程式表示）_________________。

（2)為了檢驗主要雜質氣體的成分，化學興趣小組的同學設計了如下實驗，對氣體X取樣進行認真探究。

①組裝好儀器后，盛放藥品前，必要的一個操作是__________________________________。

②A中加入的試劑可能是____________，作用是__________________________________。

B中加入的試劑可能是____________，作用是____________________________________。

③證實氣體X中混有較多雜質氣體，應觀察到C中的實驗現象是____________________，D中最好選擇的試劑是_________________。

（3）假定氣體在吸收過程中吸收完全，對上述裝置略加改進，可以粗略測定氣體X中SO₂的體積分數。改進時可選用的下列儀器為_________________（填代號）。

a.導管  b.水槽  c.廣口瓶  d.容量瓶  e.量筒  f.單孔塞  g.雙孔塞

Answer 1

（1）H₂  Zn+2H⁺====H₂↑+Zn²⁺ 

（2）①檢查裝置的氣密性

②NaOH溶液（其他合理答案也可）  除去SO₂氣體

濃硫酸  干燥氫氣

③固體由黑色變成紅色  無水硫酸銅

（3）a、c、e、g

解析:（1）98%的濃硫酸濃度減小至一定程度，溶液中H^＋亦能與Zn反應，Zn+2H⁺====Zn²⁺＋H₂↑,導致所制SO₂中混有H₂。（2）①組裝好儀器后，盛放藥品前的必要操作是檢驗裝置的氣密性。②和③由C中盛CuO,可知利用反應H₂＋CuOCu+H₂O的預期現象是否出現來確定是否含有H₂，而D處固態試劑應用于確認產物H₂O，則D處固態試劑為無水硫酸銅。為防止干擾，檢驗H₂前應除去SO₂并干燥，據此可知A處應盛能吸收SO₂的試劑，如NaOH溶液、FeCl₃溶液、品紅等，而B處應盛濃H₂SO₄。（3）混合氣體中SO₂的多少可通過稱量A、B的質量變化算出，而H₂的多少可通過排水量氣法得出，故需選用a、c、e、g以組成量氣裝置。