Question

【題目】某學(xué)校課外活動(dòng)小組針對(duì)教材中銅與濃硫酸反應(yīng)，提出了“能夠與銅反應(yīng)的硫酸的最低濃度是多少？”的探究課題，并設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)試劑：18mol/L硫酸20mL，純銅粉足量，足量2mol/LNaOH溶液．請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答問(wèn)題：

（1）首先根據(jù)圖所示，組裝實(shí)驗(yàn)裝置，并在加入試劑前先進(jìn)行操作．
（2）燒杯中用NaOH溶液吸收的物質(zhì)是利用倒置的漏斗而不是將導(dǎo)氣管直接伸入燒杯中的目的是： ．
（3）加熱燒瓶20分鐘，燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是： ．
（4）將充分反應(yīng)后的燒杯取下，向其中加入足量的雙氧水，再加入足量的BaCl2溶液，再進(jìn)行、、后稱量固體的質(zhì)量為13.98g，請(qǐng)計(jì)算能與銅反應(yīng)的硫酸的最低濃度是 ．

Answer 1

【答案】
（1）檢驗(yàn)裝置氣密性
（2）SO2；防倒吸
（3）Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O
（4）過(guò)濾；洗滌；干燥；12mol/L
【解析】解：（1）實(shí)驗(yàn)裝置是制備二氧化硫氣體的發(fā)生裝置，在實(shí)驗(yàn)前需要檢驗(yàn)裝置氣密性，防止裝置漏氣影響實(shí)驗(yàn)，所以答案是：檢驗(yàn)裝置氣密性；（2）二氧化硫是污染性氣體不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收，利用倒置的漏斗而不是將導(dǎo)氣管直接伸入燒杯中是防止液體倒吸，所以答案是：SO2；防倒吸；（3）燒瓶中是銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O，裝置中長(zhǎng)導(dǎo)氣管兼起導(dǎo)氣冷凝的作用，使水蒸氣冷凝回流，起到了確保硫酸溶液體積保持不變的作用；所以答案是：Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O；（4）加入過(guò)氧化氫把亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，加入氯化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，通過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥得到沉淀，稱量固體的質(zhì)量為13.98g為硫酸鋇沉淀，物質(zhì)的量= =0.06mol，依據(jù)硫元素守恒，被氧化的硫酸為0.06mol，依據(jù)化學(xué)方程式可知，Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O，反應(yīng)的硫酸物質(zhì)的量為0.12mol，剩余硫酸物質(zhì)的量=18mol/L×0.020L﹣0.12mol=0.24mol，剩余需要的最低濃度= =12mol/L，所以答案是：過(guò)濾；洗滌；干燥；12mol/L．