Question

18．探究銅與濃硫酸反應(yīng)的裝置如圖所示．試驗中觀察到：A中有白霧產(chǎn)生，銅片表面變黑并附著有細(xì)小黑色顆粒物；B中有白色沉淀物生成．

請回答下列問
（1）證明有SO₂生成的現(xiàn)象是品紅溶液褪色．
（2）寫出銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（3）反應(yīng)結(jié)束后，為檢驗A中有CuSO₄生成，實驗操作是：熄滅酒精燈并使A中溶液冷卻到室溫，將A中溶液緩慢地加入到裝有水的燒杯中，并不斷攪拌，溶液呈藍(lán)色．
（4）關(guān)于試管B中有白色沉淀生成的解釋，不合理的是C．
A．硫酸分解生成了SO₃ B．硫酸在溫度高時揮發(fā)      C．SO₂與氯化鋇溶液反應(yīng)生成BaSO₃
（5）為證明附著在銅片上的黑色物質(zhì)含有硫元素，將洗滌后含黑色物質(zhì)的銅片，用足量濃硝酸溶解后，還應(yīng)選用的試劑是BaCl₂溶液（填化學(xué)式）．
（6）若反應(yīng)結(jié)束時3.2g銅絲完全溶解，用中和滴定法測定剩余硫酸的物質(zhì)的量．將A中殘余液稀釋至1000mL，所需要的儀器有燒杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、膠頭滴管；若以NaOH溶液為試劑，以酚酞為指示劑，將使測定結(jié)果偏高（“偏高”、“偏低”、“無影響”）．（已知：酚酞變色范圍pH=8.0～10.0，K_sp[Cu（OH）₂]=5.0×10^-20）

Answer 1

分析 （1）二氧化硫具有漂白性，能使品紅褪色；
（2）濃硫酸具有強氧化性，在加熱條件下與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水；
（3）硫酸銅溶于水溶液顯藍(lán)色；
（4）酸性條件下，SO₂與氯化鋇溶液不反應(yīng)；
（5）黑色物質(zhì)含有硫元素，加硝酸溶解會生成硫酸根，根據(jù)檢驗硫酸根的方法分析；
（6）根據(jù)溶液配制的操作分析；3.2g銅絲完全溶解，溶液中銅離子的物質(zhì)的量為0.05mol，配成1L溶液，則銅離子濃度為0.05mol/L，根據(jù)K_sp[Cu（OH）₂]計算生成沉淀時溶液中氫氧根離子的濃度，根據(jù)酚酞變色范圍pH=8.0～10.0判斷是否有氫氧化銅沉淀，再分析測定結(jié)果的誤差．

解答 解：（1）二氧化硫具有漂白性，能使品紅褪色，當(dāng)C中品紅溶液褪色，說明反應(yīng)中生成二氧化硫，故答案為：品紅溶液褪色；
（2）濃硫酸具有強氧化性，在加熱條件下與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，其反應(yīng)的方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（3）硫酸銅溶于水溶液顯藍(lán)色，要檢驗生成物中有硫酸銅，則熄滅酒精燈并使A中溶液冷卻到室溫，將A中溶液緩慢地加入到裝有水的燒杯中，并不斷攪拌，溶液呈藍(lán)色；
故答案為：將A中溶液緩慢地加入到裝有水的燒杯中，并不斷攪拌，溶液呈藍(lán)色；
（4）酸性條件下，SO₂與氯化鋇溶液不反應(yīng)，所以B中出現(xiàn)變白色沉淀不可能是SO₂與氯化鋇溶液反應(yīng)生成BaSO₃；
故答案為：C；
（5）黑色物質(zhì)含有硫元素，加硝酸溶解會生成硫酸根，檢驗硫酸根的試劑一般用BaCl₂溶液；
故答案為：BaCl₂溶液；
（6）配制1000mL溶液需要燒杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、膠頭滴管；3.2g銅絲完全溶解，溶液中銅離子的物質(zhì)的量為0.05mol，配成1L溶液，則銅離子濃度為0.05mol/L，K_sp[Cu（OH）₂]=c（Cu²⁺）×c²（OH^-），c（OH^-）=$\sqrt{\frac{5.0×1{0}^{-20}}{0.05}}$=10^-9mol/L，則pH=9時會有氫氧化銅沉淀生成，已知酚酞變色范圍pH=8.0～10.0，所以在滴定終點時會有氫氧化銅沉淀生成，則滴定時消耗的氫氧化鈉的體積偏大，所以測得結(jié)果偏高；
故答案為：1000mL容量瓶、膠頭滴管；偏高．

點評 本題綜合考查性實驗設(shè)計、物質(zhì)組成的探究實驗設(shè)計，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾椋瑸楦呖汲Ｒ婎}型，難度中等，注意把握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)以及實驗原理．