Question

【題目】某化學興趣小組用稀硫酸和高純度鋅粒按如圖所示裝置制取H2并還原CuO時，發現尾氣略有刺激性。通過進一步探究，證明尾氣中含有SO2。

(1)A裝置的名稱_____；②裝置中濃硫酸的作用_____；

(2)經討論，認為SO2的產生有以下兩種可能：

甲同學：_____反應產生了SO2；

乙同學：H2與②裝置中濃硫酸反應產生了SO2；

請完善甲同學的猜想，并結合供選試劑設計簡單方案求證乙同學猜想的合理性。(儀器任選；除上述試劑外，可另選試劑如下：稀鹽酸、稀硝酸、無水氯化鈣、堿石灰)________________________

(3)如果乙同學猜想成立，請用化學方程式表示其原理_____；

(4)已知常溫下H2不能與酸性高錳酸鉀溶液反應，有同學提出可以在②裝置前用酸性高錳酸鉀溶液除去SO2，請用離子方程式表示反應的原理：_____；

(5)SO2是一種有毒的污染性氣體，實驗室常用X溶液進行尾氣處理，X是_____(填化學式)；尾氣吸收時下列裝置不能起到防倒吸效果的是_____(填選項)。

Answer 1

【答案】分液漏斗 干燥 鋅粒與硫酸

方案一	A中用稀鹽酸代替稀硫酸	若收集到的氣體依然含有二氧化硫	乙的猜想正確
方案二	②裝置中用裝無水氯化鈣的球形干燥管代替濃硫酸	若收集到的氣體不含二氧化硫	乙的猜想正確

H2+H2SO4(濃)＝SO2+2 H2O 5SO2+2MnO4﹣+2H2O＝5SO42﹣+2Mn 2++4H+ NaOH BCD

【解析】

（1）根據裝置圖確定儀器的名稱；濃硫酸具有吸水性，常用作干燥劑；

（2）二氧化硫的產生可能是鋅粒與硫酸反應生成的，也可能是H2與②裝置中濃硫酸反應產生了SO2，據此兩位同學進行猜想；

（3）氫氣與濃硫酸反應，生成SO2和水；

（4）高錳酸鉀具有強氧化性，可將SO2氧化為SO42-，自身被還原為Mn2+；

（5）SO2為酸性氣體，用堿液進行尾氣吸收。

（1）由裝置圖可知，A為分液漏斗；②濃硫酸吸收隨氫氣出來的水份，起干燥的作用；

故答案為：分液漏斗；干燥；

（2）二氧化硫的產生可能是鋅粒與硫酸反應生成的，也可能是H2與②裝置中濃硫酸反應產生了SO2，所以甲同學的猜測為鋅粒與硫酸反應；方案一：A中用稀鹽酸代替稀硫酸，若收集到的氣體依然含SO2則乙猜想正確；方案二：②裝置中用裝無水氯化鈣的球形干燥管代替濃硫酸，若收集到的氣體不含SO2則乙猜想正確；

方案一	A中用稀鹽酸代替稀硫酸	若收集到的氣體依然含有二氧化硫	乙的猜想正確
方案二	②裝置中用裝無水氯化鈣的球形干燥管代替濃硫酸	若收集到的氣體不含二氧化硫	乙的猜想正確

(3)如果乙同學猜想成立，則氫氣與濃硫酸反應生成二氧化硫與水，方程式為：H2+H2SO4(濃)＝SO2+2 H2O；

(4)酸性高錳酸鉀與二氧化硫發生氧化還原反應，得到硫酸根離子和二價錳離子，其離子方程式為：5SO2+2MnO4﹣+2H2O＝5SO42﹣+2Mn 2++4H+；

(5)二氧化硫是有毒性氣體，必須進行尾氣的處理，常用堿液來吸收，故用氫氧化鈉溶液，尾氣吸收時裝置要防倒吸，A中漏斗可以防止倒吸，BCD均插入在溶液中，溶液易倒吸。