某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應情況,用下圖所示裝置先進行了有關實驗:

(1)B是用來收集實驗中產(chǎn)生的氣體的裝置,但未將導管畫全,請在圖上把導管補充完整。
(2)實驗中他們?nèi)?.4g 銅片和12mL 18mol·L1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,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                      (填寫編號)。
A.鐵粉      B.氯化鋇溶液       C.銀粉       D.碳酸氫鈉溶液
(3)為定量測定余酸的物質的量濃度,甲、乙學生進行了如下設計:
①甲同學設計方案是:先測定銅與濃硫酸反應產(chǎn)生的SO2的量,在計算余酸的物質的量濃度。他認為測定二氧化硫的量的方法有多種,請問下列實驗方案中可行的是                  (填寫編號)。
A.將裝置A產(chǎn)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(chǎn)生的氣體緩緩通入足量用稀硫酸酸化的高錳酸鉀溶液,再加入足量氯化鋇溶液,過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀
C.用排水法測定裝置A產(chǎn)生氣體的體積(已折算成標準狀況)
D.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩通入足量氫氧化鋇溶液,反應完全后,過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀
E.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩通入足量硝酸酸化的硝酸鋇溶液,反應完全后,過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀
請你對不可行的方案進行分析(可以不填滿):
方案序號
分析
誤差(偏低或偏高)
改變措施
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
②乙學生設計的方案是:在反應后的溶液中加蒸餾水稀釋至1000mL,取20mL與錐形瓶中,滴入2~3滴甲基橙指示劑,用標準氫氧化鈉溶液進行滴定(已知氫氧化銅開始沉淀的pH約為5),通過測出消耗氫氧化鈉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,你認為乙學生設計的實驗方案能否求得余酸的物質的量濃度_______(填“能”或“不能”),其理由是                                                                                               。
(4)請再設計其他可行的實驗方案,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)                                                                            
                                                                                                 。
(1)如圖所示。
(2分)
(2)①Cu + 2H2SO4(濃) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O(2分)
②隨著反應進行,硫酸被消耗,產(chǎn)物有水生成,所以濃硫酸變成稀硫酸,反應會停止(1分)
③AD(1分)
(3)①E(1分)
方案序號
分析
誤差(偏低或偏高)
改變措施
A
堿石灰除吸收二氧化硫外還能吸收水,測得二氧化硫質量增大
偏低
A產(chǎn)生的氣體先經(jīng)濃硫酸干燥,后用堿石灰吸收
B
高錳酸鉀溶液中含有硫酸,與氯化鋇反應生成沉淀增大
偏低
將硫酸酸化的高錳酸鉀溶液換成溴水或碘水或硝酸溶液
C
二氧化硫在水中以1∶40溶解,收集二氧化硫體積減少
偏高
將水換成四氯化碳、煤油等非極性溶劑
D
亞硫酸鋇在空氣中烘干及稱重過程中部分被氧化生成硫酸鋇,產(chǎn)生固體質量增大
偏低
先將二氧化硫用強氧化劑如溴水氧化,再加入足量的氯化鋇溶液或氫氧化鋇溶液
②不能(1分)     雖然甲基橙變色范圍:pH為3.1~4.4,氫氧化銅開始沉淀時的pH為5,在指示劑變色范圍之外,即中和酸時,銅離子不會消耗OH-,但是甲基橙由紅色變成橙色、黃色時,銅離子溶液呈藍色,對觀察指示終點顏色有干擾。(1分)
(4)(2分)
方案一:①取反應后溶液,向其中加入足量鋅;②收集并測定氫氣的體積;③通過氫氣量計算剩余硫酸的物質的量濃度。
方案二:①取反應后溶液,向其中加入過量的氫氧化鈉溶液,至氫氧化銅完全沉淀;②過濾、洗滌、(低溫)干燥、稱量至恒重;③根據(jù)氫氧化銅的量計算出已反應的硫酸的量,進而計算剩余硫酸溶液濃度。
方案三:反應結束后將燒瓶中的銅片取出,洗凈、烘干,稱其質量即可。
方案四:反應結束后將燒瓶中的銅片取出,然后向溶液中加入足量氯化鋇溶液,過濾出沉淀,洗凈、干燥后稱量。(只要合理即得2分)
(1)SO2的密度大于空氣的,所以通過排氣法收集SO2時,應該是長進,短出。
(2)濃硫酸具有氫氧化性,在加熱的條件下和銅反應生成硫酸銅、SO2和水。由于稀硫酸和銅不反應,而隨著反應的進行,硫酸的濃度會逐漸降低,當降低到一定濃度后,反應就停止,所以一定有硫酸剩余。如果有硫酸剩余,則加入鐵粉或碳酸氫鈉后,一定會產(chǎn)生氣體,據(jù)此可以驗證。由于溶液中有硫酸銅,所以加入氯化鋇一定產(chǎn)生白色沉淀,無法注明是否含有硫酸。銀和稀硫酸及硫酸銅都不反應,所以答案是AD。
(3)A中堿石灰除了能吸收SO2外,還能吸收水蒸氣,導致測得的SO2質量偏大,測得結果偏低。所以應該再通過堿石灰之前先通過濃硫酸進行干燥。B中高錳酸鉀溶液中就含有硫酸,從而生成的白色沉淀質量偏大,結果偏低。高錳酸鉀不能用硫酸酸化,可以用硝酸酸化。SO2易溶于水,所以測得的SO2偏低,結果偏高?梢杂糜袡C溶劑代替水。SO2和氫氧化鋇反應生成的是亞硫酸鋇,亞硫酸鋇不穩(wěn)定,在空氣中易被氧化生成硫酸鋇,是結果偏低。因此在通入氫氧化鋇之前,要首先把SO2氧化生成硫酸,然后再和氫氧化鋇反應。硝酸具有氧化性,能把SO2氧化生成硫酸,從而生成硫酸鋇沉淀,所以E是正確的。
(4)由于氫氧化鈉和硫酸首先反應,而硫酸銅開始是不反應的。由于銅離子在溶液中顯藍色,所以會干擾甲基橙的顏色變化,導致滴定不準確。
(5)本題屬于開放性試題,只有原理正確,可操作性強均可以。具體解析見答案。
練習冊系列答案
相關習題

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圖示裝置可以用來發(fā)生、洗滌、干燥、收集(不考慮尾氣處理)氣體。該裝置可用于(   )

A 鋅和鹽酸發(fā)生氫氣
B 二氧化錳和濃鹽酸生成氯氣 
C 碳酸鈣和鹽酸生成二氧化碳
D 氯化鈉和濃硫酸生成氯化氫

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實驗室制備少量硫酸亞鐵晶體的實驗步驟如下:①趁熱過濾②洗滌、濾紙吸干③靜置、冷卻④水浴加熱⑤抽濾⑥過量鐵屑,加入20%-30%的稀硫酸溶液。則實驗步驟
正確的順序為
A.⑥⑤④①③②B.⑥④⑤②①③C.⑥④①③⑤②D.②⑥④①③⑤

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下列關于有機化學實驗的說法正確的是
A.實驗室制取乙烯的反應原理:C2H5OHC2H4 ↑+ H2O
B.實驗室制取C2H2,一般用碳化鈣跟飽和食鹽水反應以適度減緩反應速率
C.實驗室分離苯和苯酚的混合物,可采用溴水
D.由1—溴丁烷跟氫氧化鈉醇溶液共熱,可以制得兩種烯烴

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在配制250ml 2.0mol/L NaCl溶液的實驗中,必須使用的儀器是
A      B        C        D  

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試回答有關問題:
(1)儀器接口的連接順序為___________                  ____________;
(2)按(1)中連接順序安裝好裝置后下一步的操作是___            ____;
加入藥品后,打開彈簧夾,通入CO2一段時間,通入CO2的目的是___________________________________________________;
關閉彈簧夾,將裝置④中的導管末端伸入氫氧化鈉溶液中是為了_________________                __________________;
(3)裝置②發(fā)生反應的化學方程式是___________________________________
(4)該小組得出的結論所依據(jù)的實驗現(xiàn)象是_____________________________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

氫氧化鈉標準溶液因保存不當,吸收了少量的二氧化碳。若有1%的NaOH轉變?yōu)?Na2CO3,以此NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸,選用甲基橙作指示劑,鹽酸濃度的測定結果會(    )。
A.偏低l%B.偏高1%C.無影響D.偏高0.1%

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(11分)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,還含少量Fe、Si的氧化物,實驗室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O,步驟如下:

(1)寫出Cu2(OH)2CO3在水中的沉淀溶解平衡方程式              ,溶液A的金屬離子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。檢驗溶液A中Fe3+的最佳試劑為      ,試劑①為      (從下列所給字母中選填,下同)
a.KMnO4                                              b.KI                   c.H2O2                 d.KSCN
(2)寫出溶液A到溶液B的離子方程式             _________  
(3)試劑②是CuO,還可以是下列的    ,作用是               
a.CuCl2       b.CuCO3       c.Cu(OH)2       d.CuSO4  
(4)沉淀C的化學式為         。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

(5分)草酸晶體的組成可表示為H2C2O4·xH2O,為測定x值,做了如下實驗:
①稱取W g純草酸晶體,將其配制成100.0 mL水溶液為待測液。
②取25.00 mL待測液放入錐形瓶中,再加入適量的稀H2SO4
③用濃度為a mol?L-1的KMnO4標準溶液進行滴定,滴定時發(fā)生的反應為:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=====K2SO4+2MnSO4+l0CO2 +8H2O
請回答:
(1)滴定時,將KMnO4標準液裝在   滴定管中,操作時用     手拿錐形瓶。
(2)若滴定時所用的KMnO4溶液因久置而導致濃度變小,則由此測得的x值會     (填“偏大”“偏小”或“不變’’)。
(3)假設滴定終點時,用去V mL KMnO4溶液,則待測草酸溶液的物質的量濃度為    mol?L-1。

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