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【题目】足量锌与一定量浓H2SO4充分在加热下反应生成会SO2H2的混合气体。现有甲乙两研究小组分别实验探究:

1)甲研究小组按下图实验验证锌与浓硫酸反应生成物中含有SO2H2。取一定量的Zn置于b中,向a中加入100mL 18mol·L1的浓硫酸,经过一段时间,恰好完全反应。

①填写仪器名称:c___________

②实验开始前应先检验装置的气密性,请回答如何检验装置A的气密性___________

③用化学方程式表示产生SO2的原因______________

U型管G的作用为__________

⑤有同学认为AB间应增加图中的甲装置,该装置的作用为__________

⑥实验结束后测得装置F增重18.0g,计算实验开始时加入的Zn的质量为________g。你认为实际消耗Zn的质量应比计算值____________。(填“大”、“小”或“相同”)

2)乙研究小组为了探究锌与稀硫酸反应过程中的速率及能量的变化,进行以下实验,分析影响反应速率的因素。

实验时,从断开K开始,每间隔1分钟,交替断开或闭合K,并连续计数每1分钟内从a管流出的水滴数,得到的水滴数如下表所示:

1分钟水滴数(断开K

34

59

86

117

102

1分钟水滴数(闭合K

58

81

112

139

78

分析反应过程中的水滴数,请回答:

由水滴数58348159,说明在反应初期,闭合K时比断开K时的反应速率快,主要原因是________

【答案】球形干燥管 关闭分液漏斗的活塞,将分液漏斗右端导管插入水中,微微加热分液漏斗,导管口有气泡产生,停止加热,导管内形成一段稳定的水柱 Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2+2H2O 防止空气中的水蒸气进入干燥管,干扰实验 防止倒吸 91.0 形成原电池反应速度快

【解析】

1)①仪器c名称为球形冷凝管;

答案为:球形干燥管;

②实验开始前应先检验装置的气密性,检验装置A的气密性方法为关闭分液漏斗的活塞,将分液漏斗右端导管插入水中,微微加热分液漏斗,导管口有气泡产生,停止加热,导管内形成一段稳定的水柱。

答案为:关闭分液漏斗的活塞,将分液漏斗右端导管插入水中,微微加热分液漏斗,导管口有气泡产生,停止加热,导管内形成一段稳定的水柱;

③浓硫酸具有强氧化性,锌与浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸锌和水,化学反应方程式为Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2+2H2O

答案为:Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2+2H2O

④装置F用来收集并测定还原氧化铜反应中产生水的质量,因此U型管的作用为防止空气中的水蒸气进入干燥管,干扰实验。

⑤二氧化硫易溶于水,会使A中压强减小从而发生倒吸现象,AB间应增加图中的甲装置,该装置的作用为防止发生倒吸。

答案为:防止倒吸;

⑥实验结束后测得装置F增重18.0g,增重的质量为氢气还原氧化铜产生水的质量,因此水的物质的量为1mol,根据氢原子守恒,nZn~nH2SO4~ nH2~ nH2O),因此产生氢气消耗锌的物质的量为1mol;参与反应的硫酸总的物质的量=0.1L×18mol·L1=1.8mol

与锌反应生成二氧化硫消耗硫酸的物质的量=1.8mol-1mol=0.8mol;根据反应计量关系nZn~2nH2SO4)可得,消耗锌的物质的量= nH2SO4=0.4mol;整个反应中消耗锌的总的物质的量=0.4mol+1mol=1.4mol,故mZn=1.4mol×65g/mol=91g,实验中实际使用的锌含有杂质,不是纯锌,故实际质量比理论计算值大。

答案为:91.0;大

2)当开关断开时,只发生锌与硫酸反应产生氢气,当闭合开关时,不但有锌与硫酸反应产生氢气,同时构成铜锌原电池产生氢气,使反应速率加快;

答案为:形成原电池反应速度快;

练习册系列答案
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则关于原溶液的判断不正确的是

A.若步骤中Ba(NO3)2HNO3溶液改用BaCl2和盐酸的混合溶液,则对溶液中离子的判断无影响

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