Question

（8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．200mL                B．300mL               C．400mL

（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ag锌且完全反应，装置Ⅲ 增重bg，量气管中收集到VmL气体，则a、b 、V之间的关系是                            ；

（4）若在烧瓶中投入一定量的锌，加入18mol·L^－1浓硫酸10mL，充分反应后锌有剩余，测得装置Ⅲ增重3.2g，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 （1分） （2）Zn＋2H2SO4(浓) =ZnSO4＋SO2↑＋2H2O （2分）（3）a /65 ＝b /64 +V /22400 或其它合理答案 （2分）（4）20：1 （2分） 偏大 （1分）

【解析】

试题分析：（1）0.65 g锌粒的物质的量为：0.65g÷65g/mol=0.01mol，根据Zn＋2H2SO4(浓) =ZnSO4＋SO2↑＋2H2O和Zn＋H2SO4 =ZnSO4＋H2↑，所以生成的气体为0.01mol，体积为0.01×22.4L/mol=0.224L=224mL，故选用量气筒规格为300mL。（2）若0.65g锌粒完全溶解，装置Ⅲ 增重0.64 g，装置Ⅲ 增重是因为吸收了SO2，则SO2的物质的量为：0.64 g÷64g/mol=0.01mol,要生成0.01mol的SO2需要0.01mol的锌，故只发生Zn＋2H2SO4(浓) =ZnSO4＋SO2↑＋2H2O 。（3）根据条件有：装置Ⅲ 增重bg，物质的量为b /64，量气管中收集到VmL气体是氢气的体积，氢气的物质的量为：(V×10-3)/22.4= V /22400，锌的物质的量为：a /65，则有：a /65 ＝b /64 +V /22400。（4）得装置Ⅲ增重3.2g，生成的SO2的物质的量为3.2g÷64g/mol=0.05mol,反应消耗的浓硫酸的物质的量为0.05mol×2=0.1mol，反应后变为稀硫酸的物质的量为：18mol·L－1×0.01-0.1mol=0.08mol，0.08mol的稀硫酸反应产生H2的物质的量为0.08mol，质量为0.08mol×2g/mol=0.16g，则m(SO2)：m(H2)=3.2：0.16=20：1，若撤走装置Ⅱ中盛有无水氯化钙的U形管，那么生成的SO2里混有的水蒸气会被装置Ⅲ吸收，使得SO2的质量偏大，则m(SO2)/m(H2)的比值偏大。

考点：化学实验探究、有关物质的性质和物质的量的计算。