Question

【題目】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(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)I：反應(yīng)產(chǎn)物的定性探究,按如圖裝置(固定裝置已略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

（1）F裝置的燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________；B裝置中的現(xiàn)象是__________。

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)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_________。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，撤去所有酒精燈之前必須完成的實(shí)驗(yàn)操作是_________。

（4）實(shí)驗(yàn)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_________。

實(shí)驗(yàn)Ⅱ：反應(yīng)產(chǎn)物的定量探究

（5）在銅與濃硫酸反應(yīng)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)出現(xiàn)，且黑色物質(zhì)為Cu2S。產(chǎn)生Cu2S的反應(yīng)為aCu+bH2SO4=cCu2S＋dCuSO4＋eH2O，則a∶b=______

（6）為測(cè)定硫酸銅的產(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溶液中振蕩，以淀粉溶液為指示劑，用0.36 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定生成的I2，3次實(shí)驗(yàn)平均消耗該Na2S2O3溶液25．00 mL。若反應(yīng)消耗銅的質(zhì)量為6．4 g，則硫酸銅的產(chǎn)率為___。

(已知)

Answer 1

【答案】SO2+2OH-=SO32-+H2O 無(wú)水硫酸銅遇水變藍(lán) D裝置中氧化銅黑色無(wú)變化，E裝置中品紅試液褪色 拉起銅絲，關(guān)閉K1與K2 將A裝置中冷卻的混合溶液沿?zé)�杯�?nèi)壁緩緩倒入盛水的燒杯中，并不斷攪拌，觀察是否變藍(lán) 5:4 90%

【解析】

（1）F中用NaOH溶液吸收多余的SO2氣體發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為SO2+2OH-=SO32-+H2O，B中無(wú)水硫酸銅遇水變藍(lán)。

（2）根據(jù)A中反應(yīng)生成物進(jìn)行分析，如果D中有黑色變化為紅色的現(xiàn)象證明A有氫氣生成，同樣E中品紅褪色證明A中生成二氧化硫。那么D裝置中氧化銅黑色不變化，E裝置中品紅試液褪色，則可說(shuō)明生成了二氧化硫氣體而沒(méi)有生成氫氣證明濃硫酸中硫元素的氧化性強(qiáng)于氫元素。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，撤去所有酒精燈之前為防止繼續(xù)生成SO2，拉起銅絲，為防倒吸關(guān)閉K1與K2 。

（4）驗(yàn)證生成的溶液中含Cu2+，冷卻后將A中溶液倒入盛水的燒杯中觀察是否出現(xiàn)藍(lán)色，若出現(xiàn)藍(lán)色溶液證明含有Cu2+。

（5）由氧化還原反應(yīng)中電子守恒配平化學(xué)方程式可得a:b=5:4。

（6）n(Na2S2O3)=0.025L×0.36mol/L=0.009mol

設(shè)生成硫酸銅的物質(zhì)的量為n,由反應(yīng)

得Cu２+----2 S2O3２-

2 2

n 0.009mol×250/25

解得n＝0.09mol，6.4g銅完全轉(zhuǎn)化為硫酸銅的物質(zhì)的量為6.4g/64g·mol-1=0.1mol，所以硫酸銅產(chǎn)率為90%。