1、
某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除二氧化硫气体外,还可能产生氢气.为了验证哪位同学的判断正确,丙同学设计了如图1所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,气体发生装置略去).试回答:
(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为______ .
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是______ .
(3)A中加入的试剂可能是______ , 作用是______;B中加入的试剂可能是______ , 作用是______;
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:C中:______ , D中:______ .
(5)II.该小组同学将收集的SO2气体通入0.1mol•L﹣1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀,为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2 , 该小组提出了如下假设: 假设一:溶液中的NO3﹣
假设二:溶液中溶解的O2
该小组设计实验验证了假设一,
请在下表空白处填写相关实验现象
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
实验1:在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 | ______ | 假设一成立 |
实验2:在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBa(NO3)2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 | ______ |
(6)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO2体积的变化曲线如图2,实验1中溶液pH变小的原因是______V1时,实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示)______ .
(1)Zn+2H2SO4(浓) ?ZnSO4+SO2↑+2H2O
(2)在Zn与浓H2SO4反应过程中,H2SO4被消耗且有水生成,H2SO4浓度逐渐减小,变成稀硫酸,Zn与稀H2SO4反应生成H2
(3)品红溶液;检验SO2;浓H2SO4;吸收水蒸气
(4)黑色(CuO)粉末变成红色(Cu);白色粉末变成蓝色
(5)无现象;白色沉淀生成
(6)SO2溶于水后生成H2SO3 , 亚硫酸显酸性,故pH值减小;3SO2+2H2O+2NO3﹣ ?2NO+4H++3SO42﹣;
所以答案是:在Zn与浓H2SO4反应过程中,H2SO4被消耗且有水生成,H2SO4浓度逐渐减小,变成稀硫酸,Zn与稀H2SO4反应生成H2; (3)分析装置图可知,生成的气体中有二氧化硫和氢气,所以装置A是验证二氧化硫存在的装置,选品红溶液进行验证;通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫,通过装置B中的浓硫酸除去水蒸气;
所以答案是:品红溶液;检验SO2;浓H2SO4;吸收水蒸气;(4)证明生成的气体中含有水蒸气的现象,C装置中黑色氧化铜变为红色铜,D装置中白色硫酸铜变为蓝色;
所以答案是:黑色(氧化铜)粉末变成红色(铜);白色粉末变成蓝色;(5)因盐酸的酸性大于亚硫酸,则二氧化硫与氯化钡不反应,则实验1中无现象;
Ba(NO3)2溶液中缓慢通入纯净的SO2气体,发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,则实验2中生成白色沉淀,假设一成立,
所以答案是:
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
实验1:在盛有不含O2的25mL0.1mol•L﹣1BaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 | 无现象 | 假设一成立 |
实验2:在盛有不含O2的25mL0.1mol•L﹣1Ba(NO3)2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 | 白色沉淀生成 |
;(6)实验1中溶液pH变小的原因是SO2溶于水后生成H2SO3 , 亚硫酸显酸性,故pH值减小;实验2中溶液pH小于实验1的原因是3SO2+2H2O+2NO3﹣=2NO+4H++3SO42﹣ ,
所以答案是:SO2溶于水后生成H2SO3 , 亚硫酸显酸性,故pH值减小;3SO2+2H2O+2NO3﹣2NO+4H++3SO42﹣ .
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