Question

某化學(xué)興趣小組為了完成一項研究項目，需要制得一定量的SO₂氣體，反應(yīng)原理為：
Zn+2H₂SO₄（濃）

△   .

ZnSO₄ +SO₂↑+2H₂O
取65.0 g鋅粒與體積為0.2 L濃度為12 mol?L^-1的濃H₂SO₄充分反應(yīng)，鋅粒全部溶解后，收集所得氣體（X）經(jīng)檢驗存在嚴(yán)重質(zhì)量問題，經(jīng)分析得知雜質(zhì)氣體為氫氣．
（1）在上述反應(yīng)方程式中，濃硫酸所體現(xiàn)的性質(zhì)是

 

、

 

．
（2）產(chǎn)生氫氣雜質(zhì)的主要原因是

 

．
（3）實驗驗證：化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計了如圖裝置，對氣體X進行取樣實驗，驗證雜質(zhì)氣體為氫氣．已知：酸性高錳酸鉀溶液與二氧化硫反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：
2MnO₄^-+5SO₂ +2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺．

①連接好裝置后，必要的一個操作是

 

．
②A中高錳酸鉀溶液的作用為

 

，
B中品紅溶液的作用為

 

，
C中濃硫酸的作用為

 

．
③證實氣體X中混有H₂的實驗現(xiàn)象是：
 D中

 

，E中

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：

分析：（1）根據(jù)濃硫酸在反應(yīng)前后化合價的變化分析；
（2）65.0 g鋅粒與體積為0.2 L濃度為12 mol?L^-1的濃H₂SO₄充分反應(yīng)，鋅粒全部溶解后，收集到一定體積的氣體X，濃硫酸隨反應(yīng)進行濃度變小后，稀硫酸和鋅反應(yīng)生成氫氣，所以氣體含有氫氣；
（3）①連接好裝置后，必要的一個操作是檢查裝置的氣密性；
②證明氣體中含有氫氣，利用A中酸性高錳酸鉀溶液吸收生成的二氧化硫氣體，利用品紅溶液檢驗二氧化硫是否除凈，裝置C用濃硫酸干燥氫氣，得到干燥的氫氣通過灼熱的氧化銅反應(yīng)；
③證明氣體中含有氫氣，干燥的氫氣通過灼熱的氧化銅反應(yīng)生成水蒸氣和紅色銅，利用E裝置驗證水的生成．

解答： 解：（1）由Zn+2H₂SO₄（濃）

△   .

ZnSO₄ +SO₂↑+2H₂O知，2份的濃硫酸參與反應(yīng)，1份化合價降低作氧化劑，1份化合價不變作酸性，故答案為：強氧化性；酸性；
（2）65.0 g鋅粒與體積為0.2 L濃度為12 mol?L^-1的濃H₂SO₄充分反應(yīng)，鋅粒全部溶解后，收集到一定體積的氣體X，因為濃硫酸隨反應(yīng)進行濃度變小后，稀硫酸和鋅反應(yīng)生成氫氣，方程式為Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑，所以氣體含有氫氣，
故答案為：濃硫酸隨反應(yīng)進行濃度變小后，稀硫酸和鋅反應(yīng)生成氫氣，方程式為Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑；
（3）①連接好裝置后，必要的一個操作是檢查裝置的氣密性，故答案為：檢查裝置的氣密性；
②證明氣體中含有氫氣，利用A中酸性高錳酸鉀溶液吸收生成的二氧化硫氣體，利用品紅溶液檢驗二氧化硫是否除凈，裝置C用濃硫酸干燥氫氣，得到干燥的氫氣通過灼熱的氧化銅反應(yīng)；
故答案為：除去二氧化硫；檢驗二氧化硫是否除盡；干燥氫氣，除去水蒸氣；
③證明氣體中含有氫氣，干燥的氫氣通過D灼熱的氧化銅反應(yīng)生成水蒸氣和紅色銅，利用E裝置驗證水的生成，所以D黑色氧化銅變化為紅色銅；E裝置中無水硫酸銅變藍(lán)色證明生成水，故答案為：黑色的氧化銅變成紅色的銅；無水硫酸銅變藍(lán)．

點評：本題考查了濃硫酸性質(zhì)驗證和實驗驗證產(chǎn)物的設(shè)計和方法，物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．