(9分)某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)情況,用下圖所示裝置進行了有關(guān)實驗:

(1)B是用來收集實驗中產(chǎn)生的氣體的裝置,但未將導管畫全,請直接在原圖上把導管補充完整。

(2)實驗中他們?nèi)?.4g銅片和12mL 18mol·L-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,直到反應(yīng)完畢,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,該小組學生根據(jù)所學的化學知識認為還有一定量的硫酸剩余。

①請寫出銅跟濃硫酸反應(yīng)的化學方程式: ②為什么有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解,你認為原因是: 。

③下列藥品中能夠用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有余酸的是:________(填寫字母編號)。

A.鐵粉 B.氯化鋇溶液 C.銀粉 D.碳酸氫鈉溶液

(3)為定量測定余酸的物質(zhì)的量濃度,某位同學進行了如下設(shè)計:先測定銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2的量,再計算余酸的物質(zhì)的量濃度。他認為測定SO2的量的方法有多種,請問下列實驗方案中可行的是__________(填寫字母編號)。其中計算結(jié)果余酸物質(zhì)的量濃度比實際偏高的是_______________(填寫字母編號)

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,結(jié)束反應(yīng)后再次稱量

B.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔坑孟×蛩崴峄母咤i酸鉀溶液,再加入足量氯化鋇溶液,過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀

C.用排水法測定裝置A產(chǎn)生氣體的體積(已折算成標準狀況)

D.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔繗溲趸^溶液,反應(yīng)完全后,過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀

E.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔肯跛崴峄南跛徜^溶液,反應(yīng)完全后,過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀(已知:硝酸具有強氧化性)

若A項不可行,請寫出改進的方法:___________________(若A項可行則該空寫“不用改進”)

(1)(1分); (2)①Cu + 2H2SO4(濃) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O(2分)

②隨著反應(yīng)進行,硫酸被消耗,且產(chǎn)物有水生成,所以濃硫酸變成稀硫酸,反應(yīng)會停止。 (1分) ③AD (1分) (3) E (1分) ; C(1分) ; A產(chǎn)生的氣體先經(jīng)濃硫酸干燥,后用堿石灰吸收(2分)

【解析】

試題分析:(1)銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體為SO2,SO2密度大于空氣,故收集方法為:向上排空氣法,故裝置圖為;(2)取6.4g銅片和12mL 18mol·L-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,直到反應(yīng)完畢,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,①銅跟濃硫酸反應(yīng)的化學方程式: Cu + 2H2SO4(濃) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;②銅可溶于濃硫酸,但不溶于稀硫酸,故有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解,原因是隨著反應(yīng)進行,硫酸被消耗,且產(chǎn)物有水生成,所以濃硫酸變成稀硫酸,反應(yīng)會停止;③證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有余酸,即驗證剩余溶液中有H+剩余,故可用A鐵粉、D碳酸氫鈉溶液驗證,故本題選A、D;(3)①測定二氧化硫體積必須防止其他因素干擾,否則實驗誤差太大。A中堿石灰吸收二氧化硫和水,所以稱得凈增堿石灰質(zhì)量大于產(chǎn)生的二氧化硫質(zhì)量;B中加入用稀硫酸酸化的高錳酸鉀溶液,其中的H2SO4也與氯化鋇反應(yīng)生成沉淀,導致沉淀質(zhì)量增大;C中二氧化硫部分溶于水,亞硫酸酸性較碳酸強。SO2 + H2O== H2SO3,收集到的二氧化硫體積比實際的少;D中SO2 + Ba(OH)2 == BaSO3↓+ H2O,2BaSO3 + O2== 2BaSO4 ,所以測得質(zhì)量增大,測得剩余硫酸量偏低;將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔肯跛崴峄南跛徜^溶液,反應(yīng)完全后,過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀,因為硝酸具有強氧化性,故產(chǎn)生沉淀為BaSO4,故可根據(jù)關(guān)系式BaSO4~SO2,可求得SO2的量;故下列實驗方案中可行的是E;其中計算結(jié)果余酸物質(zhì)的量濃度比實際偏高的是C;

若用A實驗來測定SO2的量需先將A產(chǎn)生的氣體先經(jīng)濃硫酸干燥,后用堿石灰吸收測定堿石灰增重。

考點:實驗綜合試題。

練習冊系列答案
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