Question

【題目】某化學(xué)課外興趣小組為探究銅與濃硫酸的反應(yīng)情況,用如圖所示的裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)。

（1）裝置B是用來收集實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體的裝置, 但未將導(dǎo)管畫全,請?jiān)趫D中把導(dǎo)管補(bǔ)充完整__________

（2）實(shí)驗(yàn)中取6.4g銅片和12mL 18mol·L-1的濃硫酸分別放在圓底燒瓶和分液漏斗中,加熱,直到反應(yīng)結(jié)束,發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余。該小組學(xué)生根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識認(rèn)為還有一定量的H2SO4剩余。

①請寫出銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________

②你認(rèn)為在有剩余的情況下銅片未能完全溶解的原因是__________

③下列藥品能夠用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中存在余酸的是__________(填序號)。

A.鐵粉 B. BaCl2溶液 C.銀粉D.Na2CO3溶液

（3）為定量測定余酸的物質(zhì)的量濃度,某位同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):先測定銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2的量,再計(jì)算余酸的物質(zhì)的量濃度(忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化)。他認(rèn)為測定SO2的量的方法有多種,下列實(shí)驗(yàn)方案中可行的是__________(填序號,下同),最終計(jì)算得出的余酸的物質(zhì)的量濃度比實(shí)際偏高的是__________

A.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^預(yù)先稱量過的盛有堿石灰的干燥管,反應(yīng)結(jié)束后再次稱量干燥管

B.用排水法測定裝置A產(chǎn)生氣體的體積

C.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔肯∠跛崴峄�的硝酸鋇溶液中,反應(yīng)完全后,過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀

Answer 1

【答案】 Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O 隨著H2SO4的消耗,濃硫酸的濃度不斷降低,稀硫酸與Cu不反應(yīng) AD C B

【解析】

(1)依據(jù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氣體是二氧化硫與空氣的密度大小比較分析，確定收集實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體的裝置中導(dǎo)氣管的位置，收集氣體時(shí)，導(dǎo)管長進(jìn)短出；

(2)①根據(jù)銅是金屬具有還原性，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，反應(yīng)必須加熱才能進(jìn)行，注意書寫化學(xué)方程式時(shí)的反應(yīng)條件和濃字的書寫；

②從濃硫酸隨著反應(yīng)進(jìn)行濃度變稀，銅不和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)分析；

③根據(jù)反應(yīng)后必有硫酸銅產(chǎn)生，所以要證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有余酸，只有證明氫離子，從能夠與氫離子反應(yīng)并且有明顯現(xiàn)象來分析；

(3)A．堿石灰除吸收二氧化硫外還能吸收水，測得二氧化硫質(zhì)量增大；

B．二氧化硫在水中以1：40溶解，收集二氧化硫體積減少；

C．二氧化硫通入足量硝酸酸化的硝酸鋇溶液，生成硫酸鋇沉淀，通過S元素守恒，根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量計(jì)算二氧化硫的量。

(1)銅跟濃硫酸反應(yīng)生成了二氧化硫氣體，二氧化硫比空氣重，可以用向上排氣法收集，所以裝置中的導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出，裝置圖為；

(2)①銅跟濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式注意加熱條件，書寫的化學(xué)方程式為：Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑；

②6.4g銅片和12mL 18molL-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的定量關(guān)系可知，0.1mol銅與含2.16mol硫酸的濃硫酸反應(yīng)，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余，說明一定剩余酸，這是因?yàn)闈饬蛩犭S著反應(yīng)進(jìn)行，硫酸被消耗，且產(chǎn)物有水生成，濃度變小成為稀硫酸，不再和銅發(fā)生反應(yīng)，所以有一定量的余酸但不能讓銅片完全溶解；

③根據(jù)反應(yīng)后必有硫酸銅產(chǎn)生，所以要證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有余酸，只有證明氫離子；A．鐵粉與氫離子反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，故A正確；B．BaCl2溶液只能與硫酸根產(chǎn)生沉淀，故B錯(cuò)誤；C．銀粉不反應(yīng)，無現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．Na2CO3溶液與氫離子反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，故D正確；故答案為AD；

(3)A．堿石灰除吸收二氧化硫外還能吸收水，測得二氧化硫質(zhì)量增大，導(dǎo)致余酸的物質(zhì)的量濃度偏低；B．二氧化硫在水中以1：40溶解，收集二氧化硫體積減少，導(dǎo)致余酸的物質(zhì)的量濃度偏高；C．二氧化硫通入足量硝酸酸化的硝酸鋇溶液，生成硫酸鋇沉淀，通過S元素守恒，根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量計(jì)算二氧化硫的量；故實(shí)驗(yàn)方案中可行的是C,最終計(jì)算得出的余酸的物質(zhì)的量濃度比實(shí)際偏高的是B。