Question

【题目】某学习小组对浓硫酸与金属锌的反应进行探究。首先按图组装好实验装置，然后取20mL18.5mo/L的浓硫酸与一定量Zn反应，微热试管A，实验过程中先观察到C、D中均有气泡产生，D中开始出现浑浊，后浑独消失，随后气泡量逐渐减少，品红溶液褪色，反应较长时间后，C、D中的气泡量又会明显增加。试回答:

（1）从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接_____、______接b，c接_____、______接d。

（2）A中产生能使品红溶液褪色的气体的化学方程式为__________________；D、E试管中CCl4溶液的作用是__________。

（3）D中浑浊消失的离子方程式为___________________。

（4）如果锌完全溶解，共生成气体5.6L(标准状况)，将反应后的溶液稀释到100mL，测得溶液中H+浓度为0.4mo/L，则反应共消耗锌____g，生成气体的成分及体积之比为_______。

（5）将上述实验中产生的SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，高锰酸钾溶液褪色，体现了SO2的___(填“氧化性”“还原性”或“漂白性”),请写出反应的离子方程式____________________。

Answer 1

【答案】 3（或4） 4（或3） 1 2 Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2 ↑ +2H2O 防止倒吸 SO2+H2O+CaSO3=Ca2++ 16.25 V(SO2)∶V (H2)= 2∶3 还原性 5SO2++2H2O=+2Mn2++4H+

【解析】试题分析：取20mL18.5mo/L的浓硫酸与一定量Zn反应，微热试管A，实验过程中先观察到C、D中均有气泡产生， D中开始出现浑浊，后浑独消失，随后气泡量逐渐减少，品红溶液褪色，反应较长时间后，C、D中的气泡量又会明显增加。分析以上实验现象可知，浓硫酸与锌反应先生成二氧化硫气体，当硫酸的浓度降低到一定程度后，可以生成氢气。即反应先后可能发生了两个反应，分别是Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，显然，无论生成的气体是二氧化硫还是氢气，气体的物质的量总是等于消耗锌的物质的量。

（1）分析实验装置可知，B中应选用乙装置，作用是防止倒吸；C中选择甲装置，作用是检验二氧化硫；D也是检验二氧化硫的装置；E是尾气吸收处理装置。几个装置的连接顺序为：a接3（或4）、4（或3）接b，c接1、2接d。

（2）A中产生能使品红溶液褪色的气体的化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2 ↑ +2H2O；二氧化硫是极性分子，四氯化碳是非极性分子，根据相似相溶原理可知，D、E试管中CCl4溶液的作用是防止倒吸。

（3）D中浑浊消失的离子方程式为SO2+H2O+CaSO3=Ca2++。

（4）20mL18.5mo/L的浓硫酸中含硫酸的物质的量为0.37mol。锌完全溶解，将反应后的溶液稀释到100mL，测得溶液中H+浓度为0.4mo/L，溶液中含有0.04molH+，则反应后剩余硫酸的物质的量为0.02mol、反应中共消耗0.35mol硫酸。共生成标准状况的气体5.6L，气体的物质的量为0.25mol，根据反应方程式可知，共消耗锌0.25mol，0.25mol锌的质量为16.25g。因为生成1mol SO2消耗2mol硫酸，而生成1mol H2只消耗1mol硫酸，所以气体与硫酸的物质的量之差就是生成SO2的物质的量，则n(SO2)=0.35mol-0.25mol=0.1mol，n(H2)=0.25mol-0.1mol=0.15mol，V(SO2)∶V (H2)=0.1mol∶0.15mol= 2∶3。

（5）将上述实验中产生的SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，高锰酸钾溶液褪色，体现了SO2的还原性，该反应的离子方程式为5SO2++2H2O=+2Mn2++4H+。