Question

【題目】某化學課外興趣小組為探究銅與濃硫酸的反應，用右圖所示的裝置進行實驗： 請回答下列問題：
（1）B是用來收集實驗中產(chǎn)生氣體的裝置，但未將導管畫全，請將裝置圖補充完整．
（2）實驗中他們?nèi)?.4g銅片和12mL18molL﹣1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到反應停止，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余，該小組中的同學認為還有一定量的硫酸剩余． ①寫出銅與濃硫酸反應的化學方程式： ，
實驗中若有m g銅參加了反應，則有mol硫酸被（填“氧化”或“還原”），轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol．
②下列試劑中，能證明反應停止后燒瓶中有硫酸剩余的是（填寫字母編號）．
A．硫酸鈉溶液 B．氯化鋇溶液 C．銀粉 D．碳酸鈉溶液
③為什么有一定量的硫酸剩余但未能使銅片完全溶解？你認為的原因是
（3）為了測定剩余硫酸的物質(zhì)的量濃度，該興趣小組設計了三個實驗方案： 方案一：將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩通過已稱量過的裝有堿石灰的干燥管，反應停止后再次稱量，兩次質(zhì)量差即是吸收的二氧化硫．
方案二：將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩通入足量的用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液，再加入足量的氯化鋇溶液，過濾、洗滌、干燥，稱得沉淀的質(zhì)量即是二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鋇沉淀的質(zhì)量．
方案三：當銅和濃硫酸的反應結(jié)束后，在裝置A中加入足量的鋅粉，用排水法測得產(chǎn)生氫氣的體積為V L（已換算為標準狀況）．
實際上，以上方案一、二均不可取，請你說出原因？
方案一；
方案二 ．
方案三：寫出剩余硫酸的物質(zhì)的量濃度的計算式（假設反應后溶液的體積仍為12mL） ．

Answer 1

【答案】
（1）解：銅和濃硫酸加熱一生成二氧化硫氣體，二氧化硫比空氣重，用向上排氣法收集，進氣的導氣管長進短處，圖中補進氣管伸入近集氣瓶底，裝置圖為：
（2）Cu+2H2SO4（濃） ?CuSO4+SO2↑+2H2O；；還原；；D；稀硫酸不與銅反應
（3）產(chǎn)生的氣體中含有水蒸氣，干燥管中的質(zhì)量差不僅僅是SO2的質(zhì)量（或燒瓶中的二氧化硫不能完全排出）；沉淀的質(zhì)量一部分是高錳酸鉀溶液中起酸化作用的硫酸與氯化鋇反應而產(chǎn)生的； mol/L
【解析】解：（2）①銅和濃硫酸加熱反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應的化學方程式為：Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O；分析化學方程式若有m g銅物質(zhì)的量為 mol參加了反應，被還原硫酸物質(zhì)的量為 mol，電子轉(zhuǎn)移物質(zhì)的量為 mol×2= ， 所以答案是：Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O； ；還原； ；②能證明反應停止后燒瓶中有硫酸剩余，只能證明氫離子的存在才能說明，不能證明硫酸根離子，因為濃硫酸和銅反應生成了硫酸銅；
A．硫酸鈉溶液不能能證明硫酸根離子存在，也不能證明氫離子的存在，故A不符合；
B．氯化鋇溶液能證明硫酸根離子存在，但不能證明氫離子存在，故B不符合；
C．銀粉和稀硫酸不反應不能證明氫離子的存在，故C不符合；
D．碳酸鈉溶液和氫離子反應生成二氧化碳氣體，可以用來證明溶液中存在稀硫酸，故D符合；
所以答案是：D； ③有一定量的硫酸剩余但未能使銅片完全溶解，因為濃硫酸隨反應進行濃度變稀后不與銅發(fā)生反應，所以答案是：稀硫酸不與銅反應；（3）方案一：銅和濃硫酸反應生成的二氧化硫氣體中含有水蒸氣，堿石灰吸收的質(zhì)量為二氧化硫和水蒸氣，或裝置中二氧化硫未被完全排除，稱量的不全是二氧化硫質(zhì)量，所以答案是：產(chǎn)生的氣體中含有水蒸氣，干燥管中的質(zhì)量差不僅僅是SO2的質(zhì)量（或燒瓶中的二氧化硫不能完全排出）；
方案二：生成的沉淀是高錳酸鉀溶液中起酸化作用的硫酸與氯化鋇反應而產(chǎn)生的沉淀和二氧化硫被氧化為硫酸生成的硫酸鋇沉淀，不全是二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸生成的沉淀，
所以答案是：沉淀的質(zhì)量一部分是高錳酸鉀溶液中起酸化作用的硫酸與氯化鋇反應而產(chǎn)生的；
方案三：依據(jù)化學方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，生成氫氣物質(zhì)的量= mol，所以剩余稀硫酸濃度= mol/L，所以答案是： mol/L．