Question

【題目】為了定量測(cè)定濃硫酸具有強(qiáng)氧化性的最低濃度，某研究小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案為：取18.4mol·L-1濃硫酸a mL與足量鋅于A中反應(yīng)，將生成的氣體通入某溶液并測(cè)定生成沉淀的質(zhì)量．

（1）A中產(chǎn)生的氣體應(yīng)通入圖中__________（填“乙”或“丙”）裝置．

（2）有同學(xué)認(rèn)為要減小實(shí)驗(yàn)誤差，需要增加一個(gè)將反應(yīng)生成的SO2全部排出的操作．但也有同學(xué)認(rèn)為沒有必要，其理由是____________________________________．

（3）若沉淀質(zhì)量為b g，則濃硫酸具有強(qiáng)氧化性時(shí)的最低濃度為________________．（用 含a、b的代數(shù)式表示，忽略反應(yīng)過程中濃硫酸體積變化）

Answer 1

【答案】 丙 后產(chǎn)生的氫氣會(huì)將二氧化硫全部排入丙中 (18.4-2000b/217a) mol·L－1

【解析】（1）A產(chǎn)生的氣體為二氧化硫和氫氣，通入某溶液并測(cè)定生成沉淀的質(zhì)量，需要和二氧化硫反應(yīng)生成沉淀，乙不與二氧化硫反應(yīng)，丙和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀；

（2）鋅過量，隨反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸濃度減小變?yōu)橄×蛩岷蠛弯\反應(yīng)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(yīng)使得濃硫酸濃度逐漸變小，濃硫酸的最低濃度也就是生成氫氣時(shí)的濃度。

為了定量測(cè)定濃硫酸具有強(qiáng)氧化性的最低濃度，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案為：取18.4molL-1濃硫酸amL與足量的鋅于A中反應(yīng)，將生成的氣體通入某溶液并測(cè)定生成沉淀的質(zhì)量。

（1）A產(chǎn)生的氣體為二氧化硫和氫氣，通入某溶液并測(cè)定生成沉淀的質(zhì)量，需要和二氧化硫反應(yīng)生成沉淀，氯化鋇不與二氧化硫反應(yīng)，氫氧化鋇和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀，答案為丙；

（2）鋅過量，隨反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸濃度減小，變?yōu)橄×蛩岷蠛弯\反應(yīng)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(yīng)生成的SO2全部排出的操作；

（3）若沉淀亞硫酸鋇質(zhì)量為bg，則根據(jù)硫元素守恒，二氧化硫的物質(zhì)的量是，消耗濃硫酸的物質(zhì)的量是2×，剩余的濃硫酸的物質(zhì)的量是：18.4molL-1×a×10-3L-2×=（0.0184a-2×）mol，所以濃硫酸具有強(qiáng)氧化性時(shí)的最低濃度為（0.0184a-2×）mol÷0.001a L=（18.4-）molL-1。