Question

（12分）某化學(xué)興趣小組為了探究鋅與濃硫酸反應(yīng)生成氣體的成分做了如下實(shí)驗(yàn)：
將50g鋅粉與50mL濃H₂SO₄在加熱條件下充分反應(yīng)，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(biāo)準(zhǔn)狀況為11.2L。

(1)化學(xué)興趣小組所制得的氣體X中混有的主要雜質(zhì)氣體可能是　　　　　　　　　
（填分子式）。產(chǎn)生這種結(jié)果的主要原因是（用離子方程式表示）　　　　　　　。
（2）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：為了檢驗(yàn)主要雜質(zhì)氣體的成分，化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，對(duì)氣體X取樣進(jìn)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(shí)氣體X中混有雜質(zhì)氣體，D中應(yīng)選擇的試劑是　　　　　　　　，同時(shí)應(yīng)觀察到C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）理論分析：
①該小組有同學(xué)提出只需要再測(cè)出一個(gè)數(shù)據(jù)，便能準(zhǔn)確的確定該氣體的組成，你認(rèn)為他可以是測(cè)下列                 。
A、反應(yīng)后剩余鋅的質(zhì)量為17.5g
B、收集到氣體的質(zhì)量為25.8g
C、濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為18.0mol/L
②根據(jù)你在①中所選數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算確定氣體X中各成分物質(zhì)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(wú)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(dāng)濃硫酸逐漸變?yōu)橄×蛩釙r(shí)，生成H₂：②Zn+H₂SO₄(稀)＝ZnSO₄+H₂↑
（1）可見(jiàn)所謂有雜質(zhì)氣體就是氫氣
（2）為了檢驗(yàn)氫氣的存在，結(jié)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(wú)水硫酸銅（裝置D）來(lái)檢驗(yàn)
先用堿液吸收SO₂，再通過(guò)KMnO₄溶液是否褪色來(lái)檢驗(yàn)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(lái)還原CuO；
（3）設(shè)混合氣體中SO₂、H₂的物質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)狀況下x+y=11.2/22.4=0.5），只要知道收集到氣體的質(zhì)量或濃硫酸的物質(zhì)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(yīng)后剩余鋅粉的質(zhì)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