Question

（12分）不同濃度的硫酸與鋅反應時，硫酸可以被還原為SO2，也可被還原為H2。為了驗證這一事實，某同學擬用如圖所示裝置進行實驗（實驗時壓強為101 kPa，溫度為0 ℃）。

（1）若在燒瓶中放入0.65 g鋅粒，與c mol·L－1的H2SO4反應，為保證實驗結論的可靠，量氣管的適宜規(guī)格是 。

A．200 mL B．300 mL C．400 mL

（2）若0.65g鋅粒完全溶解，裝置Ⅲ 增重0.64 g，則圓底燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為

；

（3）若燒瓶中投入a g鋅且完全反應，氫氧化鈉洗氣瓶增重b g，量氣管中收集到V mL氣體，則有：a g÷65 g·mol－1×2＝b g÷64 g·mol－1×2+V mL÷22400 mL·mol－1×2，該等式依據(jù)的原理是 ；

（4）若在燒瓶中投入10g鋅，加入一定量的18 mol·L－1濃硫酸10 mL，充分反應后鋅有剩余，測得裝置Ⅲ 增重3.2 g，則整個實驗過程產生的氣體中，m(SO2)/m(H2)= ；若撤走裝置Ⅱ中盛有無水氯化鈣的U形管，m(SO2) / m(H2)的數(shù)值將 （填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。

Answer 1

（1）B （2）Zn＋2H2SO4(濃) =ZnSO4＋SO2↑＋2H2O

（3）轉移電子守恒 （4）20：1 偏大

【解析】

試題分析：（1）為保證實驗結論的可靠，

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

1mol 22.4L

0.448L

0.448L=448mL，故選500mL的量筒；

（2）氫氧化鈉是堿，能吸收酸性氣體，氫氧化鈉洗氣瓶增重說明有酸性氣體生成，當鋅和硫酸反應時，鋅作還原劑，硫酸作氧化劑，被還原為二氧化硫，由（1）計算可知，1.30g鋅和硫酸反應若只生成二氧化硫，共生成0.02mol，質量為0.02mol×64g/mol=1.28g，和氫氧化鈉增重吻合，故發(fā)生反應的化學方程式為：Zn+2H2SO4（濃） ZnSO4+SO2↑+2H2O；（3）根據(jù)氧化還原反應中得失電子數(shù)相等列出式子．若燒瓶中投入a g鋅且完全反應，氫氧化鈉洗氣瓶增重b g，量氣瓶中收集到Vml氣體，則依據(jù)化學反應方程式：Zn+2H2SO4（濃） ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，由電子守恒列式計算有：=+，得到，答案為：得失電子守恒；（4）若在燒瓶中投入10 g鋅，加入一定量的18 mol/L 濃硫酸10mL，充分反應后鋅有剩余，測得氫氧化鈉洗氣瓶增重3.2g，則SO2的物質的量為=0.05mol，

Zn+2H2SO4（濃） ZnSO4+SO2↑+2H2O

2mol 1mol

0.1mol 0.05mol

生成二氧化硫需要的硫酸為0.1mol；

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

1mol 1mol

18mol/L×0.01L-0.1mol nmol

則n=0.08mol，所以=；若撤走裝置Ⅱ中盛有無水氯化鈣的U形管，則III中氫氧化鈉增加的質量偏大，即二氧化硫的質量偏大，所以偏大。

考點：考查性質實驗方案的設計。