Question

不同浓度的硫酸与锌反应时，硫酸可以被还原为S0₂，也可被还原为氢气．某校研究性学习小组拟设计实验验证这一事实，并进行数据测定和相关计算．
（1）该小组设计了如图所示的实验装置，检查该装置气密性的操作是

 

．
（2）若在烧瓶中放入1.30g锌粒，与c mol?L^-1H₂SO₄，反应．为保证实验结论的可靠，量气管的适宜规格是（填字母）

 

A．100mL    B．200mL    C．400mL    D．500mL
（3）若1.30g锌粒完全溶解．氢氧化钠洗气瓶增重0.64g（烧瓶中残留气体忽略不计，下同）．则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为

 

．
（4）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（标准状况），请用一个代数式表示出a、b、V之间的关系

 

．
（5）若撤走盛有无水氯化钙的U型管，则n（H₂）/n（SO₂）的数值将

 

（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（6）反应结束后，为了准确地测量气体体积，读数时应注意的事项是

 

、

 

．

Answer 1

分析：（1）可关闭分液漏斗活塞，向右侧球形管中加入水，观察液面是否发生变化；
（2）n（Zn）=0.02mol，理论生成n（H₂）=0.02mol，v（H₂）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，以此选择量气管的适宜规格；
（3）如发生Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂On（Zn）=0.02mol，应生成n（SO₂）=

0.64g

64g/mol

=0.01mol，小于0.02mol，说明还有氢气生成；
（4）根据反应的方程式Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑计算，n（Zn）=n（SO₂）+n（H₂）；
（5）若撤走盛有无水氯化钙的U型管，则氢氧化钠洗气瓶增重偏大；
（6）为了准确地测量气体体积，读数时应注意气体温度、压强等问题的影响．

解答：解：（1）检验气密性，可关闭分液漏斗活塞，向右侧球形管中加入水，一段时间后观察球形管和量气管之间的液面差有无变化，
故答案为：关闭分液漏斗活塞，向右侧球形管中加入水，一段时间后观察球形管和量气管之间的液面差有无变化；
（2）n（Zn）=0.02mol，理论生成n（H₂）=0.02mol，v（H₂）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，则应选择500mL量气管，故答案为：D；
（3）如发生Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂On（Zn）=0.02mol，应生成n（SO₂）=

0.64g

64g/mol

=0.01mol，小于0.02mol，说明还有氢气生成，还发生Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
故答案为：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（4）反应的方程式Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，则n（Zn）=n（SO₂）+n（H₂），
所以

a

65

=

b

64

+

V

22400

，
故答案为：

a

65

=

b

64

+

V

22400

；
（5）若撤走盛有无水氯化钙的U型管，则氢氧化钠洗气瓶增重偏大，故答案为：偏小；
（6）为了准确地测量气体体积，读数时应注意气体温度、压强等问题的影响，则应注意①待冷却至室温再开始读数； 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，
故答案为：①待冷却至室温再开始读数； 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．

点评：本题易浓硫酸的性质为载体综合考查化学实验设计，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高考常见题型，难度中等，注意把握实验原理．