Question

12．实验室中需要22.4l（标准状况）SO₂气体．化学小组同学依据化学方程式Zn+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$  ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O计算后，取65.0g锌粒与98%的浓H₂SO₄（ρ=1.84g•cm^-3）110mL充分反应锌全部溶解，对于制得的气体，有同学认为可能混有杂质．
（1）化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是H₂（填分子式）．产生这种结果的主要原因是随着反应的进行，硫酸浓度降低，致使锌与稀硫酸反应生成H₂：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
（用化学方程式和必要的文字加以说明）
（2）为证实相关分析，化学小组的同学设计了实验，组装了如下装置，对所制取的气体进行探究．

①装置B中加入的试剂NaOH溶液，作用是除去混合气体中的SO₂．
②装置D加入的试剂浓硫酸，装置F加入的试剂无水硫酸铜．
③可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是装置E中玻璃管中黑色CuO粉末变红色，干燥管F中无水硫酸铜变蓝色．
④U型管G的作用为防止空气中H₂O进入干燥管而影响杂质气体的检验．

Answer 1

分析 （1）随着硫酸浓度降低，锌与稀硫酸反应生成氢气；
（2）A是制取气体的装置，制备的气体中有二氧化硫、氢气、水蒸汽，B装置是除去二氧化硫，可以用氢氧化钠等碱液吸收；C装置是检验二氧化硫是否除尽，D装置是浓硫酸，吸水干燥作用；E装置是用还原性气体还原氧化铜，F装置无水硫酸铜，检验是否有水生成；G是防止空气中H₂O进入干燥管而影响杂质气体的检验，以此解答该题．

解答 解：（1）随着硫酸浓度降低，锌与稀硫酸反应生成氢气，所以化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是氢气，
故答案为：H₂；随着反应的进行，硫酸浓度降低，致使锌与稀硫酸反应生成H₂：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
（2）A是制取气体的装置，制备的气体中有二氧化硫、氢气、水蒸汽，B装置是除去二氧化硫，可以用氢氧化钠等碱液吸收；C装置是检验二氧化硫是否除尽，D装置是浓硫酸，吸水干燥作用；E装置是用还原性气体还原氧化铜，F装置无水硫酸铜，检验是否有水生成；G是防止空气中H₂O进入干燥管而影响杂质气体的检验
①B装置是除去二氧化硫，可以用氢氧化钠等碱液吸收，故答案为：NaOH溶液；除去混合气体中的SO₂；
②D装置是浓硫酸，吸水干燥作用，F装置无水硫酸铜，检验是否有水生成，故答案为：浓硫酸；无水硫酸铜；
③E装置是用还原性气体还原氧化铜，F装置无水硫酸铜，检验是否有水生成，只要黑色变红色，无水硫酸铜变蓝色，就证明是氢气，
故答案为：装置E中玻璃管中黑色CuO粉末变红色，干燥管F中无水硫酸铜变蓝色；
④G是防止空气中H₂O进入干燥管而影响杂质气体的检验，故答案为：防止空气中H₂O进入干燥管而影响杂质气体的检验．

点评 本题考查物质的性质实验设计，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握物质的性质以及实验的原理，难度中等．