Question

（15分）甲、乙兩同學分別都用到銅與硫酸完成下列相關實驗，請回答相應的問題．

（1）甲同學用題27-1圖所示裝置實現(xiàn)銅跟濃硫酸反應制取少量硫酸銅溶液，并驗證相關物質(zhì)的性質(zhì)．

①裝置D中試管口放置的棉花中應浸一種液體，這種液體的作用是_____．

②從C、D裝置中觀察到的現(xiàn)象，說明上述反應的某種生成物所具有的化學性質(zhì)是             、__             __．

③裝置B將用來儲存多余氣體，當D處有明顯的現(xiàn)象后，關閉旋塞K．，打開K₂移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氣體產(chǎn)生，此時B中現(xiàn)象是_             ．

（2）乙同學認為：銅雖不能與稀硫酸直接反應生成硫酸銅，但可以在稀硫酸與銅粉的混合物中分多次加入適量濃硝酸而得到不含NO₃^—的硫酸銅溶液．其裝置如題27-2圖所示．

①把濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中的目的是____            

②已知NO不能被NaOH溶液直接吸收：但已知有如下兩個反應：

題27-3圖是題27-2圖的改進裝置，其優(yōu)點除可以防止倒吸外還有___             _

③將反應所得硫酸銅溶液經(jīng)___        _、             、過濾、洗滌、干燥即可得到膽礬晶體．

④如果用1mol Cu來制取lmol CuSO₄，則所需濃硝酸中HNO₃的質(zhì)量為             _，（假設HNO₃的還原產(chǎn)物全為NO），若所得尾氣恰好被NaOH溶液吸收并生成NaNO₂，需通入空氣的體積為____．（假設氣體體積為標準狀況下測定，空氣中氧氣占總體積的,保留小數(shù)點后一位，并忽略裝置中原有空氣的影響）

 

Answer 1

【答案】

（1）①吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣（2分）   

②還原性、漂白性（2分）   

③試劑瓶中液面下降，而長頸漏斗中液面上升（2分）

（2）①確保所有的硝酸都作氧化劑，在溶液中將銅氧化，只生成硫酸銅（2分）

②有害氣體能被完全吸收 （1分）

③蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶（2分）

④42g （2分） 18.7L（2分）

【解析】（1）①SO₂是大氣污染物，需要進行尾氣處理，可用氫氧化鈉吸收多余的SO₂，防止污染空氣。

②SO₂具有還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，而使其褪色。同時SO₂還具有漂白性，能使品紅溶液褪色。

③由于SO₂在飽和亞硫酸氫鈉中溶解度很小，所以試劑瓶中壓強會逐漸增大，因此試劑瓶中液面下降，而長頸漏斗中液面上升。

（2）①如果硝酸過量，則會生成硝酸銅。所以分次加入能確保所有的硝酸都作氧化劑，在溶液中將銅氧化，只生成硫酸銅。

②由于NO不能鋇吸收，但在氧氣的作用下能鋇氧化生成NO₂，從而確保有害氣體能被完全吸收。

③要得到硫酸銅晶體，需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌和干燥等過程。

④1mol銅失去2mol電子，所以根據(jù)電子得失守恒可知，需要硝酸的物質(zhì)的量是2/3mol，其質(zhì)量是2/3mol×63g/mol＝42g。生成NO是2/3mol，而氧化產(chǎn)物是亞硝酸鈉，所以反應中轉(zhuǎn)移電子是2/3mol。設空氣的體積為VL，則根據(jù)電子得失守恒可知，解得V＝18.7L。