Question

不同浓度的硫酸与锌反应时，硫酸可以被还原为SO₂，也可被还原为氢气。为了验证这一事实，某同学拟用下图装置进行实验（实验时压强为10lkPa，温度为0℃）。

（1）若在烧瓶中放入1．30g锌粒，与c mol/L 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．400 mL      C．500mL

（2）若1．30g锌粒完全溶解，氢氧化钠洗气瓶增重l．28g ，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。量气瓶中收集到VmL气体，则有：ag/65g·mol^－1＝bg/64g·mol^－1＋V mL/22400 mL·mol^－1，依据的原理是________________。

（4）若在烧瓶中投入d g锌，加入一定量的c mol／L 浓硫酸V L，充分反 应后锌有剩余，测得氢氧化钠洗气瓶增重mg，则整个实验过程产生的气体中，n（H₂）/n（SO₂）＝_______________（用含字母的代数式表示）。若撤走盛有无水氯化钙的U型管，n（H₂）/n（SO₂）的数值将              （填偏大、偏小或无影响）

（5）反应结束后，为了准确地测量气体体积，量气管在读数时应注意：

①               ；

②               ；

③               。

Answer

（1）C；（2）Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O；

（3）得失电子守恒；（4）(64cV-2m)/m，偏小；

（5）①待冷却至室温才开始读数；②读数前使量气管左右液面相平；③眼睛视线与液面最低处相平。

【解析】

试题分析：（1）Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，1．3g锌完全参加反应产生氢气为V=22．4×1．3/65L=0．448L，合448mL，量气管适宜规格为500mL，选项C正确；（2）氢氧化钠是碱，它增重，说明从烧瓶中出来的气体含有酸性气体，硫酸是浓硫酸，和锌反应产生SO2，即Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O；（3）氢氧化钠洗气瓶增重是因为吸收SO2的缘故，说明烧瓶中有SO2的生成（Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O），量气管中收集到气体是氢气，烧瓶中有氢气产生（Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑），这两个反应都是氧化还原反应，根据得失电子数目守恒：a×2/65=b×2/64mol＋2×V×10－3/22．4；（4）根据（3）的分析，氢氧化钠洗气瓶增重mg，m(SO2)=mg，n(SO2)=m/64moL，消耗硫酸的物质的量为n(H2SO4)=2n(SO2)=m/32mol，因为锌有剩余，因此有Vc－m/32mol的硫酸和锌反应产生氢气，氢气的物质的量为Vc－m/32，n(H2)：n(SO2)=(Vc－m/32)：（m/64）=(64cV-2m)/m，去掉无水氯化钙，从烧瓶中出来的水蒸气被氢氧化钠溶液吸收，m增大，则比值偏小；（5）因为许多反应都是放热反应，气体受温度、压强的影响，温度升高，气体受热膨胀，此时读出的气体体积偏大，因此要恢复到室温状态，因为需要转化到标准状况，量气管中的压强不容易测的，可以调节量气管液面左右持平，测室内压强，读数时，眼睛视线与液面最低处相平，总之：①待冷却至室温才开始读数；②读数前使量气管左右液面相平；③眼睛视线与液面最低处相平。

考点：考查仪器选择、实验原理、数据处理、化学计算等知识。