Question

（15分）不同浓度的硫酸与锌反应时，硫酸可以被还原为SO₂，也可被还原为H₂。为了验证这一事实，某同学拟用如图所示装置进行实验（实验时压强为101 kPa，温度为0 ℃）。

（1）若在烧瓶中放入0.65 g锌粒，与c mol·L^－1的H₂SO₄反应，为保证实验结论的可靠，量气管的适宜规格是                 。

A．200 mL            B．300 mL            C．400 mL

（2）若0.65g锌粒完全溶解，装置Ⅲ 增重0.64 g，则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为           ；

（3）若烧瓶中投入a g锌且完全反应，氢氧化钠洗气瓶增重b g，量气管中收集到V mL气体，则有：a g÷65 g·mol^－1×2＝b g÷64 g·mol^－1×2+V mL÷22400 mL·mol^－1×2，该等式依据的原理是        ；

（4）若在烧瓶中投入10g锌，加入一定量的18 mol·L^－1浓硫酸10 mL，充分反应后锌有剩余，测得装置Ⅲ 增重3.2 g，则整个实验过程产生的气体中，m(SO₂)/m(H₂)=     ；若撤走装置Ⅱ中盛有无水氯化钙的U形管，m(SO₂) / m(H₂)的数值将        （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

Answer

（1）B （3分） （2）Zn＋2H2SO4(浓)＝ZnSO4＋SO2↑＋2H2O（3分）

（3）转移电子守恒 （3分） （4）20：1 （3分） 偏大（3分）

【解析】

试题分析：（1）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑

1mol 22.4L

0.65g÷65g/mol V

解得V＝0.224L＝224ml，故选B。

（2）氢氧化钠是碱，能吸收酸性气体，氢氧化钠洗气瓶增重说明有酸性气体生成，当锌和硫酸反应时，锌作还原剂，硫酸作氧化剂，被还原为二氧化硫，Zn+2H2SO4（浓）＝ZnSO4+SO2↑+2H2O；

（3）根据氧化还原反应中得失电子数相等列出式子；

（4）增加的质量是SO2的质量，物质的量是3.2g÷64g/mol＝0.05mol，浓硫酸的物质的量是0.18mol则

Zn+2H2SO4（浓）＝ZnSO4+SO2↑+2H2O

2mol 1mol

0.1mol 0.05mol

所以与锌反应的稀硫酸反应的物质的量是0.08mol

剩余锌的质量是10g－0.05mol×65g/mol＝6.75g

其物质的量是6.75g÷65g/mol＝0.1mol

所以锌过量，则产生的氢气是0.08mol

因此整个实验过程产生的气体中，m(SO2)/m(H2)＝0.05×64：0.08×2＝20：1

若撤走盛有无水氯化钙的U型管，混合气体中的水蒸气进入氢氧化钠溶液，导致洗气瓶增重量增大，所以计算时二氧化硫的物质的量增大，掌握m(SO2) / m(H2)的数值将偏大。

考点：考查锌与浓硫酸反应的有关判断与计算