Question

（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�的高錳酸鉀溶液，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�鋇溶液，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�的硝酸鋇溶液，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”)

Answer 1

(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�的硝酸鋇溶液，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。