Question

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)擬用如圖K16－2所示裝置進(jìn)行實驗(實驗時壓強(qiáng)為101 kPa，溫度為0 ℃)。

圖K16－2

(1)若在燒瓶中放入1.30 g鋅粒，與c mol/L H₂SO₄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．200 mL　　B．400 mL　　C．500 mL

(2)若1.30 g鋅粒完全溶解，氫氧化鈉洗氣瓶增重1.28 g，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a g鋅且完全反應(yīng)，氫氧化鈉洗氣瓶增重b g，量氣瓶中收集到V mL氣體，則有：a g÷65 g·mol^－1＝b g÷64 g·mol^－1＋V mL/22400 mL·mol^－1，依據(jù)的原理是___________________________________________。

(4)若在燒瓶中投入d g鋅，加入一定量的c mol/L濃硫酸V L，充分反應(yīng)后鋅有剩余，測得氫氧化鈉洗氣瓶增重m g，則整個實驗過程產(chǎn)生的氣體中，n(H₂)/n(SO₂)＝______________________(用含字母的代數(shù)式表示)。若撤走盛有無水氯化鈣的U形管，n(H₂)/n(SO₂)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，量氣管在讀數(shù)時應(yīng)注意：

①________________________________________________________；

②________________________________________________________；

③____________________________________________________________。

Answer 1

 (1)C

(2)Zn＋2H₂SO₄(濃)===ZnSO₄＋SO₂↑＋2H₂O    (3)得失電子守恒

(4)　偏小     (5)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

【解析】 根據(jù)實驗設(shè)計目的，分析問題：

(1)若鋅與硫酸完全反應(yīng)生成H₂時體積最大，為448 mL，選擇500 mL的量氣管為適宜。

(2)若鋅完全溶解，增重1.28 g，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，氣體全為SO₂，反應(yīng)方程式為：Zn＋2H₂SO₄(濃)===ZnSO₄＋SO₂↑＋2H₂O。

(3)分析等式數(shù)據(jù)，該依據(jù)的原理為電子守恒。

(4)根據(jù)SO守恒，生成SO₂與H₂的量等于硫酸的量，n(H₂)/n(SO₂)＝。若無干燥裝置，反應(yīng)生成的水進(jìn)入氫氧化鈉溶液中，導(dǎo)致比值偏小。

(5)試驗中正確讀數(shù)時要考慮：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。