Question

（12分）某化學興趣小組為了探究鋅與濃硫酸反應生成氣體的成分做了如下實驗：
將50g鋅粉與50mL濃H₂SO₄在加熱條件下充分反應，鋅粉有剩余，收集到一定體積的氣體，將該氣體體積折算成標準狀況為11.2L。

(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(chǎn)生這種結果的主要原因是（用離子方程式表示）　　　　　　　。
（2）實驗驗證：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取樣進行探究。
①A中加入的試劑可能是　　　　　，作用是　　　　　　　　　　　　　。
　B中加入的試劑可能是　　　　　。
②證實氣體X中混有雜質氣體，D中應選擇的試劑是　　　　　　　　，同時應觀察到C中的實驗現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）理論分析：
①該小組有同學提出只需要再測出一個數(shù)據(jù)，便能準確的確定該氣體的組成，你認為他可以是測下列                 。
A、反應后剩余鋅的質量為17.5g
B、收集到氣體的質量為25.8g
C、濃硫酸的物質的量濃度為18.0mol/L
②根據(jù)你在①中所選數(shù)據(jù)，通過計算確定氣體X中各成分物質的量分別為：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

Answer 1

（12分）
（1）H₂ 　Zn+2H⁺＝Zn²⁺+H₂↑（2分）
（2）①NaOH溶液(或其他合理答案)　，吸收SO₂氣體，濃H₂SO₄
②無水CuSO₄，黑色固體變紅
（3）①BC　　　�、赟O₂為0.4mol，H₂為0.1mol

鋅與濃硫酸可生成SO₂氣體：①Zn＋2H₂SO₄(濃)=ZnSO₄＋SO₂↑＋2H₂O
當濃硫酸逐漸變?yōu)橄×蛩釙r，生成H₂：②Zn+H₂SO₄(稀)＝ZnSO₄+H₂↑
（1）可見所謂有雜質氣體就是氫氣
（2）為了檢驗氫氣的存在，結合題目所給裝置及藥品可知：用氫氣還原CuO（黑色粉末變紅），生成的水用無水硫酸銅（裝置D）來檢驗
先用堿液吸收SO₂，再通過KMnO₄溶液是否褪色來檢驗并再次吸收SO₂；隨后必須用濃硫酸干燥氣體，得到干燥純凈的氫氣，通入裝置C中來還原CuO；
（3）設混合氣體中SO₂、H₂的物質的量分別為x mol、y mol
由①②兩方程式及題目所給數(shù)據(jù)可知，確定該混合氣體（SO₂、H₂）的組成，已經(jīng)知道混合氣體的體積（標準狀況下x+y=11.2/22.4=0.5），只要知道收集到氣體的質量或濃硫酸的物質的量濃度均可再列出一等式，即可滿足題意
64x+2y=25.8或2x+y=0.05×18
但知道反應后剩余鋅粉的質量只能列出同樣的等式，即：x+y=，求不出未適量，排除A
故答案為BC
最終解得：x=0.4mol  y=0.1mol