Question

【题目】某学校课外活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应，提出了“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少？”的探究课题，并设计了如下方案进行实验：实验试剂：18mol/L硫酸20mL，纯铜粉足量，足量2mol/LNaOH溶液．请根据实验回答问题：

（1）首先根据图所示，组装实验装置，并在加入试剂前先进行操作．
（2）烧杯中用NaOH溶液吸收的物质是利用倒置的漏斗而不是将导气管直接伸入烧杯中的目的是： ．
（3）加热烧瓶20分钟，烧瓶中发生反应的化学方程式是： ．
（4）将充分反应后的烧杯取下，向其中加入足量的双氧水，再加入足量的BaCl2溶液，再进行、、后称量固体的质量为13.98g，请计算能与铜反应的硫酸的最低浓度是 ．

Answer 1

【答案】
（1）检验装置气密性
（2）SO2；防倒吸
（3）Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O
（4）过滤；洗涤；干燥；12mol/L
【解析】解：（1）实验装置是制备二氧化硫气体的发生装置，在实验前需要检验装置气密性，防止装置漏气影响实验，所以答案是：检验装置气密性；（2）二氧化硫是污染性气体不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，利用倒置的漏斗而不是将导气管直接伸入烧杯中是防止液体倒吸，所以答案是：SO2；防倒吸；（3）烧瓶中是铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O，装置中长导气管兼起导气冷凝的作用，使水蒸气冷凝回流，起到了确保硫酸溶液体积保持不变的作用；所以答案是：Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O；（4）加入过氧化氢把亚硫酸钠氧化为硫酸钠，加入氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，通过过滤、洗涤、干燥得到沉淀，称量固体的质量为13.98g为硫酸钡沉淀，物质的量= =0.06mol，依据硫元素守恒，被氧化的硫酸为0.06mol，依据化学方程式可知，Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O，反应的硫酸物质的量为0.12mol，剩余硫酸物质的量=18mol/L×0.020L﹣0.12mol=0.24mol，剩余需要的最低浓度= =12mol/L，所以答案是：过滤；洗涤；干燥；12mol/L．