Question

硫酸浓度与生成气体成分的定量探究

为了定量测定浓硫酸具有强氧化性的最低浓度，设计的实验方案为：取18.4mol?L^-1浓硫酸a mL与足量锌于A中反应，将生成的气体通入某溶液并测定生成沉淀的质量．
（1）A中产生的气体应通入图中

 

 （填“乙”或“丙”）装置．
（2）有同学认为要减小实验误差，需要增加一个将反应生成的SO₂全部排出的操作．但也有同学认为没有必要，其理由是

 

．
（3）若沉淀质量为b g，则浓硫酸具有强氧化性时的最低浓度为

 

．（用含a、b的代数式表示，忽略反应过程中浓硫酸体积变化）

Answer 1

考点：浓硫酸的性质实验

专题：

分析：（1）A产生的气体为二氧化硫和氢气，通入某溶液并测 定生成沉淀的质量，需要和二氧化碳反应生成沉淀，乙不与二氧化硫反应，丙和二氧化硫反应生成亚硫酸钡沉淀；
（2）锌过量，随反应进行，浓硫酸浓度减小变为稀硫酸后和锌反应生成的气体为氢气，可以利用氢气把二氧化硫全部排出；
（3）金属和浓硫酸的反应使得浓硫酸逐渐变析，浓硫酸的最低浓度也就是生成氢气时的浓度．

解答： 解：为了定量测定浓硫酸具有强氧化性的最低浓度，设计的实验方案为：取18.4mol?L^-1浓硫酸aml与足量的锌于A中反应，将生成的气体通入某溶液并测定生成沉淀的质量，
（1）A产生的气体为二氧化硫和氢气，通入某溶液并测定生成沉淀的质量，需要和二氧化硫反应生成沉淀，乙不与二氧化硫反应，丙和二氧化硫反应生成亚硫酸钡沉淀，
故答案为：丙；
（2）锌过量，随反应进行，浓硫酸浓度减小变为稀硫酸后和锌反应生成的气体为氢气，可以利用氢气把二氧化硫全部排出，不需要增加装置将反应生成的SO₂全部排出的操作，
故答案为：后产生的氢气会将其二氧化硫全部排入丙中．
（3）若沉淀亚硫酸钡质量为bg，则根据硫元素守恒，硫的物质的量是：

bg

217g/mol

=

b

217

mol，消耗浓硫酸的物质的量是2×

b

217

mol，剩余的浓硫酸的物质的量是：18.4mol?L^-1×a×10^-3L-2×

b

217

mol=（18.4a×10^-3-2×

b

217

）mol，所以浓硫酸具有强氧化性时的最低浓度为

18.4×a×10-3-2× b 217

a×10-3

=（18.4-

2000b

217a

）mol?L^-1，故答案为：（18.4-

2000b

217a

）mol?L^-1．

点评：本题考查了浓硫酸的性质分析和实验验证方法，过量锌和浓硫酸反应生成的气体是二氧化硫和氢气是分析关键，题目难度中等．