一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应时,有SO 2 和H 2 生成。某校化学研究性学习小组分别从定性和定量两方面对此作了研究

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  • 见解析

    (1)B中应该选择乙,是一个安全装置,a接3或4;C中应该选择甲,c接2;由于SO 2难溶于CCl 4,所以D、E中CCl 4的作用是防倒吸。(2)浓硫酸强氧化性表现在反应中被还原。微热试管时装置中残留的空气首先被排出,能观察到有气泡冒出的现象,当空气排尽后反应开始,生成的气体使品红溶液褪色,说明硫酸被还原成SO 2;反应较长时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加,说明生成的不再是SO 2,而是H 2。(3)生成H 2的原因是:反应一段时间后,硫酸浓度减小,变成稀硫酸,稀硫酸具有酸的通性。浓硫酸表现强氧化性的反应是:Zn+2H 2SO 4(浓)=ZnSO 4+SO 2↑+2H 2O,D中浑浊消失的离子反应方程式为:CaSO 3+SO 2+H 2O=Ca 2+2HSO 3 -。(4)配制溶液还需要100 mL的容量瓶,取20.00 mL稀释液要用25 mL的酸式滴定管(或移液管),过滤需要普通漏斗。(5)硫酸表现强氧化性时,其反应为:Zn+2H 2SO 4(浓)=ZnSO 4+SO 2↑+2H 2O,反应中表现酸性的硫酸和表现强氧化性的硫酸的物质的量之比为1∶1,如果设反应的硫酸总量为a mol,反应后溶液中剩余的硫酸根离子为b mol,则结合硫酸变稀后的反应:Zn+H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑,可以求得反应中生成的SO 2和H 2的体积之比为:V(SO 2)∶V(H 2)=(a-b)∶(2b-a),根据题目提供的数据可得V(SO 2)∶V(H 2)=2∶7。