Question

某化學(xué)課外興趣小組探究銅與濃硫酸的反應(yīng)情況及某些產(chǎn)物的性質(zhì)。

(Ⅰ)甲、乙兩同學(xué)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：取一定量的銅片和20 mL 18 mol/L的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直至反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余，同時(shí)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)認(rèn)為還有較多硫酸剩余。

（1）銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是：                                

可以證明有余酸的實(shí)驗(yàn)方案是_             (填字母)。

a．再加入適量NaNO₃固體B．再滴入BaCl₂溶液 C．再加入銀 D．再滴入Na₂CO₃溶液

（2）甲同學(xué)設(shè)計(jì)求余酸濃度的實(shí)驗(yàn)方案是測(cè)定產(chǎn)生氣體的量。下列方案中不可行的是           (填字母)。

a．將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^預(yù)先稱量的盛有堿石灰的干燥管，反應(yīng)結(jié)束后再次稱量

b．將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胨嵝愿咤i酸鉀溶液，再加入足量BaCl₂溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀

c．用排水法測(cè)定其產(chǎn)生氣體的體積(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)

d．用排飽和NaHSO₃溶液的方法測(cè)出其產(chǎn)生氣體的體積(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)

（3）乙同學(xué)設(shè)計(jì)測(cè)定余酸濃度的實(shí)驗(yàn)方案是：測(cè)定反應(yīng)后的混合液中Cu^2＋的量。在反應(yīng)后的溶液中加入足量Na₂S溶液，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀的質(zhì)量為W g，測(cè)得反應(yīng)后溶液的體積為V mL。則剩余硫酸的物質(zhì)的量濃度為               mol/L(用含W、V的代數(shù)式表示)。

(Ⅱ)丙同學(xué)探究SO₂與BaCl₂溶液能否反應(yīng)生成白色BaSO₃沉淀。

 丙同學(xué)先將產(chǎn)生的氣體通過盛有飽和NaHSO₃溶液的洗氣瓶，再緩緩?fù)ㄈ隑aCl₂溶液中，觀察到有少量白色沉淀生成，檢驗(yàn)白色沉淀，發(fā)現(xiàn)沉淀全部不溶于稀鹽酸，該沉淀的生成表明SO₂具有           性。用一個(gè)離子方程式解釋生成此沉淀的原因                                              。

 

Answer 1

【答案】

(Ⅰ) （1） Cu＋2H₂SO₄(濃) CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O（2分）  ad   （2） abc（2分）（3）  

(Ⅱ) 還原（2分）    2Ba^2＋＋2SO₂＋O₂＋2H₂O=2BaSO₄↓＋4H^＋（2分）

【解析】

試題分析：(Ⅰ)（1）銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，化學(xué)方程式為：

Cu＋2H₂SO₄(濃) CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O；因反應(yīng)后有硫酸銅生成，證明有余酸應(yīng)檢驗(yàn)混合液中含有氫離子，a．若有余酸，再加入適量NaNO₃固體可發(fā)生反應(yīng)：3Cu + 2NO₃^- + 8H⁺ =   3Cu²⁺ + 2NO↑+ 4H₂O，剩余的銅溶解，有氣體生成，在試管口變紅棕色，可以證明； b．滴入BaCl₂溶液，與氫離子不反應(yīng)，不能證明； C．再加入銀 ，與氫離子不反應(yīng)，不能證明；D．再滴入Na₂CO₃溶液，與氫離子反應(yīng)有無色氣體生成，可以證明；選ad；（2）甲同學(xué)設(shè)計(jì)求余酸濃度的實(shí)驗(yàn)方案是測(cè)定產(chǎn)生氣體的量。a．產(chǎn)生的氣體中含有水蒸氣也能被堿石灰吸收，會(huì)產(chǎn)生誤差，不可行；b．酸性高錳酸鉀溶液是用硫酸酸化的，產(chǎn)生的氣體通入酸性高錳酸鉀溶液，再加入足量BaCl₂溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀，沉淀的量偏大，不可行；c．二氧化硫易溶于水，用排水法測(cè)定其產(chǎn)生氣體的體積，不可行；d．二氧化硫不溶于飽和NaHSO₃溶液，用排飽和NaHSO₃溶液的方法測(cè)出其產(chǎn)生氣體的體積(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，可行；選abc；（3）乙同學(xué)設(shè)計(jì)測(cè)定余酸濃度的實(shí)驗(yàn)方案涉及反應(yīng)為：

Cu＋2H₂SO₄(濃) CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O，Cu²⁺ + S^2-=  CuS↓,根據(jù)化學(xué)方程式的硫化銅與參加反應(yīng)的硫酸的關(guān)系式：CuS——2H₂SO₄，則參加反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為W /48mol，剩余硫酸的物質(zhì)的量為（0.36—W /48）mol，物質(zhì)的量濃度為mol/L。

(Ⅱ) 丙同學(xué)先將產(chǎn)生的氣體通過盛有飽和NaHSO₃溶液的洗氣瓶，再緩緩?fù)ㄈ隑aCl₂溶液中，觀察到有少量白色沉淀生成，檢驗(yàn)白色沉淀，發(fā)現(xiàn)沉淀全部不溶于稀鹽酸，則該沉淀為硫酸鋇，產(chǎn)生該沉淀的原因?yàn)?Ba^2＋＋2SO₂＋O₂＋2H₂O=2BaSO₄↓＋4H^＋，SO₂表現(xiàn)還原性。

考點(diǎn)：考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、化學(xué)方程式書寫和化學(xué)計(jì)算。