Question

為研究銅與濃硫酸的反應(yīng)，某化學(xué)興趣小組進(jìn)行如下實驗。

實驗I反應(yīng)產(chǎn)物的定性探究

按下圖裝置（固定裝置已略去）進(jìn)行實驗

（1）A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：                                        

（2）F燒杯中的溶液通常是　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）實驗過程中，能證明濃硫酸中硫元素的氧化性強(qiáng)于氫元素的現(xiàn)象是　　　　　　

（4）實驗結(jié)束后，證明A裝置試管中反應(yīng)所得產(chǎn)物是否含有銅離子的操作方法是　　 。

（5）為說明濃硫酸中的水是否影響B(tài)裝置現(xiàn)象的判斷，還須進(jìn)行一次實驗。實驗方案為           　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

實驗Ⅱ　反應(yīng)產(chǎn)物的定量探究

（6）在銅與濃硫酸反應(yīng)的過程中，發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)出現(xiàn)，經(jīng)查閱文獻(xiàn)獲得下列資料。

資料1：

資料2:X射線晶體分析表明，銅與濃硫酸反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)為Cu₂S、CuS、Cu₇S₄中的一種或幾種。

僅由上述資料可得出的正確結(jié)論是　　　　　 。

a．銅與濃硫酸反應(yīng)時所涉及的反應(yīng)可能不止一個

b．硫酸濃度選擇適當(dāng)，可避免最后產(chǎn)物中出現(xiàn)黑色物質(zhì)

c．該反應(yīng)發(fā)生的條件之一是硫酸濃度≥15 mol·L^-1

d．硫酸濃度越大，黑色物質(zhì)越快出現(xiàn)、越難消失

（7）為測出硫酸銅的產(chǎn)率，將該反應(yīng)所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液，取該溶液25.00 mL加入足量KI溶液振蕩，以淀粉溶液為指示劑，用b mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂，3次實驗平均消耗該Na₂S₂O₃溶液V mL。若反應(yīng)消耗銅的質(zhì)量為ag，則硫酸銅的產(chǎn)率為　　　　　　　　　 。　         （已知：2Cu²⁺+4I^－＝2CuI+I₂，2S₂O₃^2－+I₂＝S₄O₆^2－+2I^－）

 

Answer 1

【答案】

(14分）(1) Cu +2H₂SO₄(濃)= CuSO₄ + SO₂+ 2H₂O　　　（2分）

（2）NaOH溶液（或KMnO₄溶液等）　　�。�2分）

（3）D裝置中黑色固體顏色無變化，E中溶液褪色　　�。�2分）

（4）將A裝置中試管內(nèi)冷卻的混合物沿杯壁（或玻璃棒）緩緩倒入盛有水的燒杯中，并不斷攪拌　　　（2分）

（5）使用上述裝置，不放入銅絲進(jìn)行實驗，觀察無水硫酸銅是否變藍(lán)　　�。�2分）

（6）abd

（7）（64bV/a）%　　　（2分）

【解析】

試題分析：⑴銅與濃硫酸的反應(yīng)Cu +2H₂SO₄(濃) CuSO₄ + SO₂↑+ 2H₂O，故答案為：Cu +2H₂SO₄(濃) CuSO₄ + SO₂↑+ 2H₂O；⑵F為尾氣吸收裝置，通常用NaOH溶液或KMnO₄溶液，答案：NaOH溶液（或KMnO₄溶液等）；⑶如果有H₂產(chǎn)生，則D中固體變紅，E溶液不褪色，所以如產(chǎn)生SO₂,則D裝置中黑色固體顏色無變化，E中溶液褪色，證明濃硫酸中硫元素的氧化性強(qiáng)于氫元素。答案：D裝置中黑色固體顏色無變化，E中溶液褪色；⑷含有Cu^2＋ 的稀溶液的顏色為藍(lán)色，所需的操作是將含濃硫酸的混合溶液稀釋。答案：將A裝置中試管內(nèi)冷卻的混合物沿杯壁（或玻璃棒）緩緩倒入盛有水的燒杯中，并不斷攪拌。⑸控制反應(yīng)條件，使反應(yīng)不產(chǎn)生SO₂，進(jìn)行對比實驗。答案：使用上述裝置，不放入銅絲進(jìn)行實驗，觀察無水硫酸銅是否變藍(lán)。⑹a正確，反應(yīng)中有黑色的固體產(chǎn)生，生成物不止一種，反應(yīng)不止一個；b從資料1的表中看出濃硫酸濃度在16mol/L以下時，加熱后黑色的固體可能消失，b正確；c反應(yīng)只要是濃硫酸，資料中沒有強(qiáng)調(diào)硫酸濃度≥15 mol·L^-1，c不正確；d從表中看出．硫酸濃度越大，黑色固體出現(xiàn)的溫度越低，黑色物質(zhì)越快出現(xiàn)、消失所需溫度越高，甚至不消失，d正確，選a b d.。

⑺ 根據(jù)方程式2Cu²⁺+4I^－＝2CuI+I₂，2S₂O₃^2－+I₂＝S₄O₆^2－+2I^－，

得關(guān)系式Cu^2＋ ―  S₂O₃^2―

           c×25       bv

n(Cu^2＋ )=

則硫酸銅的產(chǎn)率為：實際產(chǎn)量÷理論產(chǎn)量×100%=

考點：元素化合物知識、基本實驗實驗、化學(xué)反應(yīng)原理、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)計算等綜合性較強(qiáng)。中等難度。