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．某校研究性學(xué)習(xí)小組擬設(shè)計實驗驗證這一事實，并進(jìn)行數(shù)據(jù)測定和相關(guān)計算．
（1）該小組設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，關(guān)閉分液漏斗活塞，向右側(cè)球形干燥管中加入水，這樣操作的目的是

 

．
（2）圖中橡膠管的作用是什么？

 

．
（3）若在燒瓶中放入1.30g鋅粒，與cmol?L^-1H₂SO₄反應(yīng)，為保證實驗結(jié)論可靠，量氣管的適宜規(guī)格是

 

（填字母）．
A．100mL  B．200mL    C．400mL  D．500mL
（4）若1.30g鋅粒完全溶解，氫氧化鈉洗氣瓶增重0.64g（燒瓶中殘留氣體忽略不計，下同），則圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（5）若燒瓶中投入ag鋅且完全反應(yīng)，氫氧化鈉洗氣瓶增重bg，量氣管中收集到VmL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），請用一個代數(shù)式表示出a、b、V之間的關(guān)系

 

．
（6）若撤走盛有無水氯化鈣的U形管，則

n(H2)

n(SO2)

的數(shù)值將

 

（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
（7）反應(yīng)結(jié)束后，為了準(zhǔn)確地測量氣體體積，讀數(shù)時應(yīng)注意的事項是（至少寫2項）：

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗評價題

分析：（1）關(guān)閉分液漏斗活塞，向右側(cè)球形干燥管中加入水，是為了檢查該裝置氣密性；
（2）硫酸在滴落時，燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)會減小，為保證液體順利流下，加橡膠管以平衡壓強(qiáng)；
（3）n（Zn）=0.02mol，理論生成n（H₂）=0.02mol，v（H₂）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，以此選擇量氣管的適宜規(guī)格；
（4）如發(fā)生Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂On（Zn）=0.02mol，應(yīng)生成n（SO₂）=

0.64g

64g/mol

=0.01mol，小于0.02mol，說明還有氫氣生成；
（5）根據(jù)反應(yīng)的方程式Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑計算，n（Zn）=n（SO₂）+n（H₂）；
（6）若撤走盛有無水氯化鈣的U型管，則氫氧化鈉洗氣瓶增重偏大；
（7）為了準(zhǔn)確地測量氣體體積，讀數(shù)時應(yīng)注意氣體溫度、壓強(qiáng)等問題的影響．

解答： 解：（1）關(guān)閉分液漏斗活塞，向右側(cè)球形干燥管中加入水，是為了檢查該裝置氣密性，故答案為：檢查裝置氣密性；
（2）硫酸在滴落時，燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)會減小，為保證液體順利流下，加橡膠管以平衡壓強(qiáng)，故答案為：平衡壓強(qiáng)，使液體能順利流下；
（3）n（Zn）=0.02mol，理論生成n（H₂）=0.02mol，v（H₂）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，則應(yīng)選擇500mL量氣管，故答案為：D；
（4）如發(fā)生Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂On（Zn）=0.02mol，應(yīng)生成n（SO₂）=

0.64g

64g/mol

=0.01mol，小于0.02mol，說明還有氫氣生成，還發(fā)生Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
故答案為：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（5）反應(yīng)的方程式Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，則n（Zn）=n（SO₂）+n（H₂），所以

a

65

=

b

64

+

V

22400

，故答案為：

a

65

=

b

64

+

V

22400

；
（6）若撤走盛有無水氯化鈣的U型管，則氫氧化鈉洗氣瓶增重偏大，故答案為：偏小；
（7）為了準(zhǔn)確地測量氣體體積，讀數(shù)時應(yīng)注意氣體溫度、壓強(qiáng)等問題的影響，則應(yīng)注意①待冷卻至室溫再開始讀數(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，故答案為：①待冷卻至室溫再開始讀數(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．

點評：本題易濃硫酸的性質(zhì)為載體綜合考查化學(xué)實驗設(shè)計，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾�，為高考常見題型，難度中等，注意把握實驗原理．