Question

【題目】不同濃度的硫酸與鋅反應(yīng)時，硫酸可以被還原為SO2，也可被還原為氫氣。為了驗證這一事實，某同學(xué)擬用下圖裝置進(jìn)行實驗（實驗時壓強為10lkPa，溫度為0℃）。

(1)若在燒瓶中放入1.30g鋅粒，與cmol/LH2SO4反應(yīng)，為保證實驗結(jié)論的可靠，量氣管的適宜規(guī)格是__。

A.200mL B.400mL C.500mL

(2)若1.30g鋅粒完全溶解，氫氧化鈉洗氣瓶增重l.28g，則圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：__。

(3)若燒瓶中投入ag鋅且完全反應(yīng)，氫氧化鈉洗氣瓶增重bg。量氣瓶中收集到VmL氣體，則有：，依據(jù)的原理是___。

(4)若在燒瓶中投入dg鋅，加入一定量的cmol/L濃硫酸VL，充分反應(yīng)后鋅有剩余，測得氫氧化鈉洗氣瓶增重mg，則整個實驗過程產(chǎn)生的氣體中，=__（用含字母的代數(shù)式表示）。若撤走盛有無水氯化鈣的U型管，的數(shù)值將__（填偏大、偏小或無影響）。

(5)反應(yīng)結(jié)束后，為了準(zhǔn)確地測量氣體體積，除了待冷卻至室溫才開始讀數(shù)外，量氣管在讀數(shù)時還應(yīng)注意：①___；②___。

Answer 1

【答案】C Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O 得失電子守恒 偏小 讀數(shù)前使量氣管左右液面相平 眼睛視線與液面最低處相平

【解析】

分析實驗裝置，無水氯化鈣作干燥劑，干燥生成的氣體。盛有氫氧化鈉溶液的試劑瓶作為洗氣裝置，可吸收酸性氣體。結(jié)合題意，可知氫氧化鈉溶液吸收SO2，而量氣管主要測量生成的H2的體積。根據(jù)氫氧化鈉洗氣瓶的重量變化和量氣瓶收集到的氣體的體積進(jìn)行計算，分析發(fā)生的反應(yīng)。

(1)假設(shè)1.30g鋅與硫酸完全反應(yīng)生成氫氣，即發(fā)生反應(yīng)：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，根據(jù)得失電子守恒，可知生成H2的體積為V=，量氣管適宜規(guī)格為500mL，C項正確；答案為：C。

(2)若1.30g鋅粒完全溶解，生成氣體的總物質(zhì)的量是0.02mol，氫氧化鈉能吸收二氧化硫，氫氧化鈉洗氣瓶增重l.28g，說明反應(yīng)生成二氧化硫1.28g，則二氧化硫的物質(zhì)的量=，說明反應(yīng)只生成SO2氣體，發(fā)生的反應(yīng)為：Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O。答案為：Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O；

(3)氫氧化鈉洗氣瓶增重是因為吸收SO2的緣故，說明燒瓶中有SO2的生成（Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O），量氣管中收集到氣體是氫氣，燒瓶中有氫氣產(chǎn)生（Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑），這兩個反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，根據(jù)得失電子數(shù)目守恒有：，故依據(jù)的原理是得失電子守恒。答案為：得失電子守恒；

(4)氫氧化鈉洗氣瓶增重mg，說明m(SO2)=mg，則n(SO2)=，消耗硫酸的物質(zhì)的量為n(H2SO4)=2n(SO2)=，因為鋅有剩余，因此有(Vc－)mol的硫酸和鋅反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，生成氫氣的物質(zhì)的量為(Vc－)mol，則=；若撤走盛有無水氯化鈣的U型管，從燒瓶中出來的水蒸氣被氫氧化鈉溶液吸收，m增大，則比值偏��；答案為：；偏��；

(5)因為許多反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，氣體受溫度、壓強的影響，溫度升高，氣體受熱膨脹，此時讀出的氣體體積偏大，因此要恢復(fù)到室溫狀態(tài)。為消除因壓強變化導(dǎo)致的測量不準(zhǔn)，可以調(diào)節(jié)量氣管液面左右持平，讀數(shù)時，眼睛視線與液面最低處相平，總之：①待冷卻至室溫才開始讀數(shù)；②讀數(shù)前使量氣管左右液面相平；③眼睛視線與液面最低處相平。答案為：讀數(shù)前使量氣管左右液面相平；眼睛視線與液面最低處相平。