【題目】某研究小組同學(xué)為探究鋅與硫酸反應(yīng)生成SO2、H2的臨界濃度(濃硫酸能與鋅反應(yīng)生成SO2的最低濃度)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。在大試管A中加入100mLl 8mol/L硫酸，向連接在塑料棒上的多孔塑料球內(nèi)加入足量的鋅粒(塑料棒可以上下移動(dòng))，在試劑瓶D中加入足量的濃NaOH溶液(加熱和夾持裝置已省略)。

已知：鋅與濃硫酸接觸，開始時(shí)反應(yīng)緩慢，可以適當(dāng)加熱以加速其反應(yīng)，當(dāng)有大量氣泡生成時(shí)，該反應(yīng)速率會(huì)明顯加快并伴有大量的熱放出。

(1)請(qǐng)寫出鋅與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2的化學(xué)方程式______________。

(2)在組裝儀器之后，加入試劑之前必須進(jìn)行的操作是__________。

(3)長導(dǎo)管B的作用是______，如果沒有這個(gè)設(shè)計(jì)，最終測定的臨界濃度會(huì)_________。(填“偏高”、“偏低"或“無影響”)

(4)裝置中干燥管C的作用是_______，請(qǐng)簡述如何判斷硫酸已達(dá)臨界濃度________。

(5)反應(yīng)結(jié)束后向D裝置中加入足量的H2O2溶液和足量的BaCl2溶液，充分反應(yīng)后將所得沉淀過濾、洗滌、干燥、稱量得到固體質(zhì)量為a克，則濃硫酸與鋅反應(yīng)的臨界濃度為：_________mol/L。(用含a的計(jì)算式表示，忽略體積變化)

(6)某同學(xué)通過聯(lián)系氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)，認(rèn)為也可以利用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液對(duì)D中的SO32-進(jìn)行滴定，通過滴定出的SO32-的物質(zhì)的量計(jì)算臨界濃度，你認(rèn)為他的這一想法是否可行?________(填“可行”或“不可行”)，原因是__________。

【答案】Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O 檢驗(yàn)裝置氣密性 導(dǎo)氣、冷凝回流 偏低 防倒吸 在F處收集氣體并驗(yàn)純，如果確定收集到了氫氣則證明硫酸濃度已經(jīng)降到臨界點(diǎn)以下 不可行 實(shí)驗(yàn)過程中不能保證得到的Na2SO3溶液是否會(huì)被空氣中的氧氣氧化變質(zhì)，造成滴定結(jié)果不準(zhǔn)確

【解析】

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鋅與硫酸反應(yīng)生成SO2、H2的臨界濃度，因?yàn)樵撗b置是一個(gè)氣體發(fā)生裝置，在組裝儀器之后，組裝好儀器之后檢查裝置氣密性；檢驗(yàn)硫酸與鋅反應(yīng)生成二氧化硫的最低濃度，即臨界濃度，測定從二氧化硫的物質(zhì)的量，根據(jù)Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O的方程式，計(jì)算出生成一定量的二氧化硫需要消耗的硫酸，總硫酸的物質(zhì)的量減去生成一定量二氧化硫消耗的硫酸的物質(zhì)的量，計(jì)算出剩余硫酸的物質(zhì)的量，依據(jù)c=，計(jì)算出最終測定硫酸的臨界濃度。

（1）剛開始硫酸的濃度比較大，與鋅反應(yīng)生成二氧化硫，其反應(yīng)方程式為Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O；

（2）該裝置是一個(gè)氣體發(fā)生裝置，在組裝儀器之后，檢查裝置的氣密性，若氣密性良好，再加入藥品；

（3）該反應(yīng)是個(gè)放熱反應(yīng)，長導(dǎo)管B的作用是導(dǎo)氣、冷凝的作用，使水蒸氣冷凝回流，起到了確保硫酸溶液的體積不變的作用；如果沒有這個(gè)設(shè)計(jì)，最終測定的臨界濃度會(huì)偏低；

（4）二氧化硫是污染氣體不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收，利用干燥管C防止液體發(fā)生倒吸；判斷硫酸已達(dá)臨界濃度:根據(jù)反應(yīng)一段時(shí)間，濃硫酸變?yōu)橄×蛩幔×蛩崤c鋅反應(yīng)不能生成二氧化硫，而是生成氫氣，故在F處收集氣體并驗(yàn)純，如果確定收集到了氫氣則證明硫酸濃度已經(jīng)降到臨界點(diǎn)以下；

（5）加入足量的H2O2溶液把亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，加入足量的BaCl2溶液生成硫酸鋇沉淀，充分反應(yīng)后將所得沉淀過濾、洗滌、干燥、稱量得到固體質(zhì)量為a克，n(BaSO4)=，n(SO2)=，消耗硫酸的物質(zhì)的量為：n(H2SO4) =n(SO2)=2×，Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O，濃硫酸與鋅反應(yīng)的臨界濃度為： =

mol/L；

（6）不能用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液對(duì)D中的SO32-進(jìn)行滴定，因?yàn)樵诘味ǖ倪^程中溶液中的亞硫酸根離子會(huì)被空氣中的氧氣氧化為硫酸根離子，造成滴定結(jié)果不準(zhǔn)確。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在密閉容器中，一定條件下，進(jìn)行如下反應(yīng)：NO(g)＋CO(g) N2(g)+CO2(g)；ΔH= -373.2kJ/mol，達(dá)到平衡后，為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的正確措施是

A.加催化劑同時(shí)升高溫度B.加催化劑同時(shí)增大壓強(qiáng)

C.升高溫度同時(shí)充入N2D.降低溫度同時(shí)增大壓強(qiáng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、 Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示：

下列描述正確的是（ ）

A. 反應(yīng)開始到10s，用Z表示的反應(yīng)速率為0.158mol/(L·s)－1

B. 反應(yīng)開始到l0s，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79mol/L

C. 反應(yīng)開始到10s時(shí)，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%

D. 反應(yīng)的化學(xué)方程式為：X(g)＋Y(g)Z(g)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，X的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的，W的核外電子數(shù)與X、Z的最外層電子數(shù)之和相等，Y的原子序數(shù)是Z的最外層電子數(shù)的2倍，由W、X、Y三種元素形成的化合物M的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述正確的是

A.Y單質(zhì)的熔點(diǎn)高于X單質(zhì)

B.元素非金屬性強(qiáng)弱的順序?yàn)?/span>W>Y>Z

C.Z元素在自然界中既有游離態(tài)也有化合態(tài)

D.1moIW 和X形成的化合物中可能含有4mol離子

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1mol SO2（g）氧化為1molSO3（g）的ΔH=-99kJ·mol－1。請(qǐng)回答下列問題：

（1）圖中A、C分別表示____，___，E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱__（填“有”或“無”）影響。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)___（填“升高”或“降低”），ΔH___（填“變大”“變小”或“不變”）。

（2）圖中ΔH=____kJ·mol－1。

（3）依據(jù)事實(shí)，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

①1molN2(g)與適量H2(g)反應(yīng)，生成NH3(g)，放出92.2kJ熱量：_____。

②1molCu(s)與適量O2(g)反應(yīng)，生成CuO(s)，放出157kJ熱量：_____。

③在25℃、101kPa時(shí)，8 g CH4完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是445.15kJ，則CH4燃燒的熱化學(xué)方程式是_____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，下列判斷正確的是

①I2(g)＋H2(g) 2HI(g)　ΔH＝－9.48 kJ/mol

②I2(s)＋H2(g) 2HI(g)　ΔH＝＋26.48 kJ/mol

A. 254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反應(yīng)放熱9.48 kJ

B. 1 mol固態(tài)碘與1 mol氣態(tài)碘所含能量相差17.00 kJ

C. 反應(yīng)②的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)①的反應(yīng)物總能量低

D. 當(dāng)反應(yīng)②吸收52.96 kJ熱量時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol電子

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某工廠排出的廢水中含有大量的Fe2+、Cu2+和SO42-。

Ⅰ.某校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖流程以回收銅和硫酸亞鐵。請(qǐng)回答：

（1）反應(yīng)①的離子方程式為______。

（2）操作①中用到的玻璃儀器是_____(填序號(hào))。

a．燒杯 b．漏斗 c．玻璃棒 d．酒精燈

（3）固體成分是_____。(填名稱)。

（4）原料②的名稱為_____。

Ⅱ.回收的銅可用于制備膽礬(CuSO4·5H2O)。將銅和一定濃度稀硫酸混合后在加熱的情況下通入氧氣，發(fā)生如下反應(yīng)：2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O。 制得硫酸銅溶液后經(jīng)過蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾可得膽礬。

（1）請(qǐng)分析2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O反應(yīng)中，氧化劑是_____，氧化產(chǎn)物是____(填化學(xué)式)。

（2）用雙線橋標(biāo)出上述反應(yīng)的電子得失_____。

2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O

（3）若有147gH2SO4 參與反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（1）少量鐵粉與100 mL 0.01 mol/L的稀鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)速率太慢。為了加快此反應(yīng)速率而不改變H2的產(chǎn)量，可以使用如下方法中的______。(填序號(hào))

①加H2O�、诩�NaOH固體　③滴入幾滴濃鹽酸 ④加CH3COONa固體�、菁�NaCl溶液�、薜稳霂椎瘟蛩徙~溶液�、呱邷囟�(不考慮鹽酸揮發(fā))　⑧改用10 mL 0.1 mol/L鹽酸

（2）下列可以證明H2(g)＋I2(g) 2HI(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是______。(填序號(hào))

①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2的同時(shí)，生成n mol HI

②一個(gè)H—H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H—I鍵斷裂

③百分含量w(HI)＝w(I2) ④反應(yīng)速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI)

⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1

⑥溫度和體積一定時(shí)，生成物濃度不再變化

⑦溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化

⑧溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)氣體顏色不再變化

⑨條件一定，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化

（3）已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：①H2(g)＋S(s) H2S(g)，K1；

②S(s)＋O2(g) SO2(g)，K2；則反應(yīng)H2(g)＋SO2(g) O2(g)＋H2S(g)的平衡常數(shù)是______。（用K1，K2 的代數(shù)式表示）

（4）已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ/mol

②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ/mol

則制備水煤氣的反應(yīng)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH為______。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】將和以（體積比）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：，得到如下三組數(shù)據(jù)，其中實(shí)驗(yàn)①、②沒有使用催化劑。下列說法不正確的是（ ）

實(shí)驗(yàn)

溫度/℃

起始的量/mol

平衡的量/mol

達(dá)平衡所需時(shí)間/min

①

500

5.00

2.00

40

②

800

3.00

1.00

15

③

500

3.00

1.20

9

A. 實(shí)驗(yàn)①中，在內(nèi)，以表示的反應(yīng)速率大于

B. 比較實(shí)驗(yàn)①和②，不能說明濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響

C. 比較實(shí)驗(yàn)①和②，不能說明反應(yīng)速率隨溫度升高而增大

D. 比較實(shí)驗(yàn)②和③，說明實(shí)驗(yàn)③使用了催化劑

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