题目内容

【题目】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”)。

【答案】 B Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O 转移电子守恒 20:1 偏大

【解析】试题分析:(1)根据电子守恒,0.65 g锌粒与H2SO4反应最多生成气体0.01mol,标准状况下体积是224mL。(2)若0.65g锌粒完全溶解,生成气体的总物质的量是0.01mol,装置Ⅲ 氢氧化钠能吸收二氧化硫,装置Ⅲ增重0.64 g,说明反应生成二氧化硫0.64g,则二氧化硫的物质的量= ,说明反应只生成二氧化硫气体。

(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,根据转移电子守恒有:a g÷65 g·mol-1×2=b g÷64 g·mol-1×2+V mL÷22400 mL·mol-1×2。

(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,生成二氧化硫的物质的量=,根据Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,该反应消耗硫酸0.1mol,整个实验过程消耗硫酸18 mol·L-1×0.01L=0.18mol,则发生Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑消耗硫酸为0.08mol,生成氢气0.08mol。若撤走装置Ⅱ中盛有无水氯化钙的U形管,氢氧化钠吸收装置Ⅰ中挥发的水,造成m(SO2)质量偏大;

解析:(1)根据电子守恒,0.65 g锌粒与H2SO4反应最多生成气体0.01mol,标准状况下体积是224mL,为保证实验结论的可靠,量气管的适宜规格是300 mL。

(2)0.65g锌粒完全溶解,生成气体的总物质的量是0.01mol,装置Ⅲ 氢氧化钠能吸收二氧化硫,装置Ⅲ增重0.64 g,说明反应生成二氧化硫0.64g,则二氧化硫的物质的量= ,说明反应只生成二氧化硫气体,反应方程式为Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O。

(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,根据转移电子守恒有:a g÷65 g·mol-1×2=b g÷64 g·mol-1×2+V mL÷22400 mL·mol-1×2,所以该等式依据的原理是转移电子守恒。

(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,生成二氧化硫的物质的量=,根据Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,该反应消耗硫酸0.1mol,整个实验过程消耗硫酸18 mol·L-1×0.01L=0.18mol,则发生Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑消耗硫酸为0.08mol,生成氢气0.08mol,氢气质量是0.16g,m(SO2)/m(H2)=3.2g/0.16g=20:1。若撤走装置Ⅱ中盛有无水氯化钙的U形管,氢氧化钠吸收装置Ⅰ中挥发的水,造成m(SO2)质量偏大, m(SO2) / m(H2)的数值将偏大。

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网