Question

硫酸濃度與生成氣體成分的定量探究

為了定量測定濃硫酸具有強氧化性的最低濃度，設計的實驗方案為：取18.4mol?L^-1濃硫酸a mL與足量鋅于A中反應，將生成的氣體通入某溶液并測定生成沉淀的質量．
（1）A中產生的氣體應通入圖中

 

 （填“乙”或“丙”）裝置．
（2）有同學認為要減小實驗誤差，需要增加一個將反應生成的SO₂全部排出的操作．但也有同學認為沒有必要，其理由是

 

．
（3）若沉淀質量為b g，則濃硫酸具有強氧化性時的最低濃度為

 

．（用含a、b的代數(shù)式表示，忽略反應過程中濃硫酸體積變化）

Answer 1

考點：濃硫酸的性質實驗

專題：

分析：（1）A產生的氣體為二氧化硫和氫氣，通入某溶液并測 定生成沉淀的質量，需要和二氧化碳反應生成沉淀，乙不與二氧化硫反應，丙和二氧化硫反應生成亞硫酸鋇沉淀；
（2）鋅過量，隨反應進行，濃硫酸濃度減小變?yōu)橄×蛩岷蠛弯\反應生成的氣體為氫氣，可以利用氫氣把二氧化硫全部排出；
（3）金屬和濃硫酸的反應使得濃硫酸逐漸變析，濃硫酸的最低濃度也就是生成氫氣時的濃度．

解答： 解：為了定量測定濃硫酸具有強氧化性的最低濃度，設計的實驗方案為：取18.4mol?L^-1濃硫酸aml與足量的鋅于A中反應，將生成的氣體通入某溶液并測定生成沉淀的質量，
（1）A產生的氣體為二氧化硫和氫氣，通入某溶液并測定生成沉淀的質量，需要和二氧化硫反應生成沉淀，乙不與二氧化硫反應，丙和二氧化硫反應生成亞硫酸鋇沉淀，
故答案為：丙；
（2）鋅過量，隨反應進行，濃硫酸濃度減小變?yōu)橄×蛩岷蠛弯\反應生成的氣體為氫氣，可以利用氫氣把二氧化硫全部排出，不需要增加裝置將反應生成的SO₂全部排出的操作，
故答案為：后產生的氫氣會將其二氧化硫全部排入丙中．
（3）若沉淀亞硫酸鋇質量為bg，則根據(jù)硫元素守恒，硫的物質的量是：

bg

217g/mol

=

b

217

mol，消耗濃硫酸的物質的量是2×

b

217

mol，剩余的濃硫酸的物質的量是：18.4mol?L^-1×a×10^-3L-2×

b

217

mol=（18.4a×10^-3-2×

b

217

）mol，所以濃硫酸具有強氧化性時的最低濃度為

18.4×a×10-3-2× b 217

a×10-3

=（18.4-

2000b

217a

）mol?L^-1，故答案為：（18.4-

2000b

217a

）mol?L^-1．

點評：本題考查了濃硫酸的性質分析和實驗驗證方法，過量鋅和濃硫酸反應生成的氣體是二氧化硫和氫氣是分析關鍵，題目難度中等．