Question

某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應情況，用下圖所示裝置進行有關實驗：

(1)B是用來收集實驗中產生的氣體的裝置，但未將導管畫全，請把導管補充完整。(在原圖中畫即可)

(2)實驗中他們取6.4 g銅片和12 mL18 mol·1^-1濃硫酸放在圓底燒瓶中加熱，直到反應完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余，該小組學生根據(jù)所學的化學知識認為還有一定量的硫酸剩余。

①請寫出銅跟濃硫酸反應的化學方程式：_________________________________________。

②為什么有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解?你認為原因是：____________________。

③下列藥品中能夠用來證明反應結束后的燒瓶中確有余酸的是：_________________(填寫字母編號)。

A.鐵粉                            B.BaCl₂溶液

C.銀粉                            D.Na₂CO₃溶液

(3)為定量測定余酸的物質的量濃度，甲、乙兩學生進行了如下設計：①甲學生設計的方案是：先測定銅與濃硫酸反應產生SO₂的量，再計算余酸的物質的量濃度，他認為測定SO₂的量的方法有多種，請問下列實驗方案中不可行的是______________________(填寫字母編號)。

A.將裝置A產生的氣體緩緩通過預先稱量過的盛有堿石灰的干燥管，結束反應后再次稱量

B.將裝置A產生的氣體緩緩通入足量的用稀硫酸酸化的KMnO₄溶液，再加入足量的BaCl₂溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀

C.用排水法測定裝置A產生氣體的體積(已折算成標準狀況下)

D.將裝置A產生的氣體緩緩通入足量的氫氧化鋇溶液中，反應完全后，過濾、洗滌、干燥，稱最沉淀

②乙學生沒計的方案是：向反應后的溶液中加蒸餾水稀釋至1000 mL，取20 mL于錐形瓶中，滴入2—3滴甲基橙指示劑，用標準氫氧化鈉溶液進行滴定(已知：Cu(OH)2開始沉淀的pH約為5)，通過測出消耗NaOH溶液的體積來求余酸的物質的量濃度。假定反應前后燒瓶中溶液的體積不變，你認為乙學生沒計的實驗方案能否求得余酸的物質的量濃度_______(填“能”或“否”)，其理由是_______。

(4)請再設計一個可行的實驗方案，來測定余酸的物質的量濃度，簡要寫出操作步驟及需要測定的數(shù)據(jù)(不必計算)________________________________________________________。

Answer 1

(1)作圖時B裝置中導氣管長進短出 

(2)①Cu+2H₂SO₄ (濃)CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

  ②反應過程中濃H₂SO₄不斷消耗，生成水逐漸增多，使?jié)釮₂SO₄變稀，至一定濃度不再與Cu反應(答出濃H₂SO₄變稀不與Cu反應即可)  ③AD   

(3)①ABC    ②否  因為Cu²⁺的藍色會干擾對滴定終點的正確判斷   

(4)(參考答案如下)方案一：反應后取山Cu片，洗凈，稱其質量即可  方案二：反應結束后將Cu片取出，然后向溶液中加足量BaCl₂，過濾出沉淀，洗凈、干燥后稱量  方案三：反應結束后將Cu片取出，然后向溶液中加足量NaOH溶液，過濾出沉淀，洗凈、干燥后稱量(注：其他合理答案也可以)