Question

【題目】某化學(xué)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(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)中他們?nèi)?/span>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，該小組學(xué)生根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識認(rèn)為還有一定量的硫酸剩余。

①請寫出銅跟濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)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(rèn)為原因是：____________________。

③下列藥品中能夠用證明反應(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

（2）為定量測定余酸的物質(zhì)的量濃度，某位同學(xué)進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)：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。他認(rèn)為測定SO2的量的方法有多種，請問下列實(shí)驗(yàn)方案中可行的是__________（填寫字母編號）。其中計(jì)算結(jié)果余酸物質(zhì)的量濃度比實(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)氧化性）

若A項(xiàng)不可行，請寫出改進(jìn)的方法：___________________（若A項(xiàng)可行則該空寫“不用改進(jìn)”）

Answer 1

【答案】 ①Cu + 2H2SO4（濃）CuSO4+ SO2↑+ 2H2O 隨著反應(yīng)進(jìn)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(huì)停止 AD E C A產(chǎn)生的氣體先經(jīng)濃硫酸干燥，后用堿石灰吸收

【解析】（1）①銅跟濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅和二氧化硫等；正確答案：Cu + 2H2SO4（濃）CuSO4+ SO2↑+ 2H2O；

②隨著反應(yīng)進(jìn)行，硫酸被消耗，且產(chǎn)物有水生成，所以濃硫酸變成稀硫酸，銅與稀硫酸不反應(yīng)，反應(yīng)會(huì)停止；正確答案：隨著反應(yīng)進(jìn)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(huì)停止；

③金屬鐵與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，A正確；溶液中有硫酸銅和稀硫酸，硫酸根離子都能與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，無法證明結(jié)論；B錯(cuò)誤；銀與稀硫酸不反應(yīng)，沒有現(xiàn)象，無法證明；C錯(cuò)誤；碳酸氫鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，D正確；正確選項(xiàng)：AD；

（2）SO2中混有水蒸氣，堿石灰也吸收水蒸氣，SO2的量偏大，測定余酸物質(zhì)的量濃度偏小；A錯(cuò)誤；

SO2能夠被稀硫酸酸化的高錳酸鉀溶液氧化為硫酸根離子，與氯化鋇溶液反應(yīng)生成沉淀，稀硫酸中還有硫酸根離子，SO2的量偏大，根據(jù)硫原子守恒規(guī)律，所測余酸物質(zhì)的量濃度偏小；B錯(cuò)誤；

SO2以1:40溶解于水，且和水發(fā)生反應(yīng)，SO2的量偏小，根據(jù)硫原子守恒規(guī)律，所測余酸物質(zhì)的量濃度偏大，C錯(cuò)誤；

SO2氣體與氫氧化鋇溶液反應(yīng)，生成亞硫酸鋇沉淀，該沉淀在空氣中易被氧化為硫酸鈣，導(dǎo)致固體質(zhì)量增加，SO2的量偏大，根據(jù)硫原子守恒規(guī)律，測定余酸物質(zhì)的量濃度偏小； D錯(cuò)誤；

SO2被硝酸氧化為硫酸根離子，然后再與鋇離子結(jié)合生成硫酸鋇沉淀，反應(yīng)完全后，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀，結(jié)果準(zhǔn)確；E正確；

正確選項(xiàng)：E；C；

A項(xiàng)中主要是水蒸氣被堿石灰吸收帶來的誤差，導(dǎo)致所測SO2的含量增大，所以要除去水蒸氣，用濃硫酸即可；正確答案：A產(chǎn)生的氣體先經(jīng)濃硫酸干燥，后用堿石灰吸收；