Question

【題目】不同濃度的硫酸與鋅反應時，硫酸可以被還原為SO2，也可被還原為氫氣。為了驗證這一事實，某同學擬用下圖裝置進行實驗（實驗時壓強為10lkPa，溫度為0℃）。

(1)若在燒瓶中放入1.30g鋅粒，與cmol/LH2SO4反應，為保證實驗結論的可靠，量氣管的適宜規格是__。

A.200mL B.400mL C.500mL

(2)若1.30g鋅粒完全溶解，氫氧化鈉洗氣瓶增重l.28g，則圓底燒瓶中發生反應的化學方程式為：__。

(3)若燒瓶中投入ag鋅且完全反應，氫氧化鈉洗氣瓶增重bg。量氣瓶中收集到VmL氣體，則有：，依據的原理是___。

(4)若在燒瓶中投入dg鋅，加入一定量的cmol/L濃硫酸VL，充分反應后鋅有剩余，測得氫氧化鈉洗氣瓶增重mg，則整個實驗過程產生的氣體中，=__（用含字母的代數式表示）。若撤走盛有無水氯化鈣的U型管，的數值將__（填偏大、偏小或無影響）。

(5)反應結束后，為了準確地測量氣體體積，除了待冷卻至室溫才開始讀數外，量氣管在讀數時還應注意：①___；②___。

Answer 1

【答案】C Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O 得失電子守恒 偏小 讀數前使量氣管左右液面相平 眼睛視線與液面最低處相平

【解析】

分析實驗裝置，無水氯化鈣作干燥劑，干燥生成的氣體。盛有氫氧化鈉溶液的試劑瓶作為洗氣裝置，可吸收酸性氣體。結合題意，可知氫氧化鈉溶液吸收SO2，而量氣管主要測量生成的H2的體積。根據氫氧化鈉洗氣瓶的重量變化和量氣瓶收集到的氣體的體積進行計算，分析發生的反應。

(1)假設1.30g鋅與硫酸完全反應生成氫氣，即發生反應：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，根據得失電子守恒，可知生成H2的體積為V=，量氣管適宜規格為500mL，C項正確；答案為：C。

(2)若1.30g鋅粒完全溶解，生成氣體的總物質的量是0.02mol，氫氧化鈉能吸收二氧化硫，氫氧化鈉洗氣瓶增重l.28g，說明反應生成二氧化硫1.28g，則二氧化硫的物質的量=，說明反應只生成SO2氣體，發生的反應為：Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O。答案為：Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O；

(3)氫氧化鈉洗氣瓶增重是因為吸收SO2的緣故，說明燒瓶中有SO2的生成（Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O），量氣管中收集到氣體是氫氣，燒瓶中有氫氣產生（Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑），這兩個反應都是氧化還原反應，根據得失電子數目守恒有：，故依據的原理是得失電子守恒。答案為：得失電子守恒；

(4)氫氧化鈉洗氣瓶增重mg，說明m(SO2)=mg，則n(SO2)=，消耗硫酸的物質的量為n(H2SO4)=2n(SO2)=，因為鋅有剩余，因此有(Vc－)mol的硫酸和鋅反應產生氫氣，生成氫氣的物質的量為(Vc－)mol，則=；若撤走盛有無水氯化鈣的U型管，從燒瓶中出來的水蒸氣被氫氧化鈉溶液吸收，m增大，則比值偏小；答案為：；偏小；

(5)因為許多反應都是放熱反應，氣體受溫度、壓強的影響，溫度升高，氣體受熱膨脹，此時讀出的氣體體積偏大，因此要恢復到室溫狀態。為消除因壓強變化導致的測量不準，可以調節量氣管液面左右持平，讀數時，眼睛視線與液面最低處相平，總之：①待冷卻至室溫才開始讀數；②讀數前使量氣管左右液面相平；③眼睛視線與液面最低處相平。答案為：讀數前使量氣管左右液面相平；眼睛視線與液面最低處相平。