Question

【题目】某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况,用如图所示的装置进行有关实验。

（1）装置B是用来收集实验中产生的气体的装置, 但未将导管画全,请在图中把导管补充完整__________

（2）实验中取6.4g铜片和12mL 18mol·L-1的浓硫酸分别放在圆底烧瓶和分液漏斗中,加热,直到反应结束,发现烧瓶中还有铜片剩余。该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的H2SO4剩余。

①请写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:__________

②你认为在有剩余的情况下铜片未能完全溶解的原因是__________

③下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中存在余酸的是__________(填序号)。

A.铁粉 B. BaCl2溶液 C.银粉D.Na2CO3溶液

（3）为定量测定余酸的物质的量浓度,某位同学进行了如下实验:先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量,再计算余酸的物质的量浓度(忽略反应前后溶液体积的变化)。他认为测定SO2的量的方法有多种,下列实验方案中可行的是__________(填序号,下同),最终计算得出的余酸的物质的量浓度比实际偏高的是__________

A.将装置A产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有碱石灰的干燥管,反应结束后再次称量干燥管

B.用排水法测定装置A产生气体的体积

C.将装置A产生的气体缓缓通入足量稀硝酸酸化的硝酸钡溶液中,反应完全后,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀

Answer 1

【答案】 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 随着H2SO4的消耗,浓硫酸的浓度不断降低,稀硫酸与Cu不反应 AD C B

【解析】

(1)依据实验产生的气体是二氧化硫与空气的密度大小比较分析，确定收集实验中产生的气体的装置中导气管的位置，收集气体时，导管长进短出；

(2)①根据铜是金属具有还原性，浓硫酸具有强氧化性，反应必须加热才能进行，注意书写化学方程式时的反应条件和浓字的书写；

②从浓硫酸随着反应进行浓度变稀，铜不和稀硫酸发生反应分析；

③根据反应后必有硫酸铜产生，所以要证明反应结束后的烧瓶中确有余酸，只有证明氢离子，从能够与氢离子反应并且有明显现象来分析；

(3)A．碱石灰除吸收二氧化硫外还能吸收水，测得二氧化硫质量增大；

B．二氧化硫在水中以1：40溶解，收集二氧化硫体积减少；

C．二氧化硫通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液，生成硫酸钡沉淀，通过S元素守恒，根据硫酸钡的质量计算二氧化硫的量。

(1)铜跟浓硫酸反应生成了二氧化硫气体，二氧化硫比空气重，可以用向上排气法收集，所以装置中的导气管应长进短出，装置图为；

(2)①铜跟浓硫酸反应的化学方程式注意加热条件，书写的化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑；

②6.4g铜片和12mL 18molL-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，依据化学反应方程式的定量关系可知，0.1mol铜与含2.16mol硫酸的浓硫酸反应，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，说明一定剩余酸，这是因为浓硫酸随着反应进行，硫酸被消耗，且产物有水生成，浓度变小成为稀硫酸，不再和铜发生反应，所以有一定量的余酸但不能让铜片完全溶解；

③根据反应后必有硫酸铜产生，所以要证明反应结束后的烧瓶中确有余酸，只有证明氢离子；A．铁粉与氢离子反应产生气泡，故A正确；B．BaCl2溶液只能与硫酸根产生沉淀，故B错误；C．银粉不反应，无现象，故C错误；D．Na2CO3溶液与氢离子反应产生气泡，故D正确；故答案为AD；

(3)A．碱石灰除吸收二氧化硫外还能吸收水，测得二氧化硫质量增大，导致余酸的物质的量浓度偏低；B．二氧化硫在水中以1：40溶解，收集二氧化硫体积减少，导致余酸的物质的量浓度偏高；C．二氧化硫通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液，生成硫酸钡沉淀，通过S元素守恒，根据硫酸钡的质量计算二氧化硫的量；故实验方案中可行的是C,最终计算得出的余酸的物质的量浓度比实际偏高的是B。