Question

某化學課外興趣小組探究銅與濃硫酸的反應情況及某些產物的性質。

(Ⅰ)甲、乙兩同學進行了下列實驗：取一定量的銅片和20 mL 18 mol/L的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直至反應完畢，最后發現燒瓶中還有銅片剩余，同時根據所學的知識認為還有較多硫酸剩余。

（1）銅與濃硫酸反應的化學方程式是：                                

可以證明有余酸的實驗方案是_             (填字母)。

a．再加入適量NaNO₃固體B．再滴入BaCl₂溶液 C．再加入銀 D．再滴入Na₂CO₃溶液

（2）甲同學設計求余酸濃度的實驗方案是測定產生氣體的量。下列方案中不可行的是           (填字母)。

a．將產生的氣體緩緩通過預先稱量的盛有堿石灰的干燥管，反應結束后再次稱量

b．將產生的氣體緩緩通入酸性高錳酸鉀溶液，再加入足量BaCl₂溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀

c．用排水法測定其產生氣體的體積(折算成標準狀況)

d．用排飽和NaHSO₃溶液的方法測出其產生氣體的體積(折算成標準狀況)

（3）乙同學設計測定余酸濃度的實驗方案是：測定反應后的混合液中Cu^2＋的量。在反應后的溶液中加入足量Na₂S溶液，充分反應后，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀的質量為W g，測得反應后溶液的體積為V mL。則剩余硫酸的物質的量濃度為               mol/L(用含W、V的代數式表示)。

(Ⅱ)丙同學探究SO₂與BaCl₂溶液能否反應生成白色BaSO₃沉淀。

 丙同學先將產生的氣體通過盛有飽和NaHSO₃溶液的洗氣瓶，再緩緩通入BaCl₂溶液中，觀察到有少量白色沉淀生成，檢驗白色沉淀，發現沉淀全部不溶于稀鹽酸，該沉淀的生成表明SO₂具有           性。用一個離子方程式解釋生成此沉淀的原因                                              。

 

Answer 1

【答案】

(Ⅰ) （1） Cu＋2H₂SO₄(濃) CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O（2分）  ad   （2） abc（2分）（3）  

(Ⅱ) 還原（2分）    2Ba^2＋＋2SO₂＋O₂＋2H₂O=2BaSO₄↓＋4H^＋（2分）

【解析】

試題分析：(Ⅰ)（1）銅與濃硫酸在加熱條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，化學方程式為：

Cu＋2H₂SO₄(濃) CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O；因反應后有硫酸銅生成，證明有余酸應檢驗混合液中含有氫離子，a．若有余酸，再加入適量NaNO₃固體可發生反應：3Cu + 2NO₃^- + 8H⁺ =   3Cu²⁺ + 2NO↑+ 4H₂O，剩余的銅溶解，有氣體生成，在試管口變紅棕色，可以證明； b．滴入BaCl₂溶液，與氫離子不反應，不能證明； C．再加入銀 ，與氫離子不反應，不能證明；D．再滴入Na₂CO₃溶液，與氫離子反應有無色氣體生成，可以證明；選ad；（2）甲同學設計求余酸濃度的實驗方案是測定產生氣體的量。a．產生的氣體中含有水蒸氣也能被堿石灰吸收，會產生誤差，不可行；b．酸性高錳酸鉀溶液是用硫酸酸化的，產生的氣體通入酸性高錳酸鉀溶液，再加入足量BaCl₂溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀，沉淀的量偏大，不可行；c．二氧化硫易溶于水，用排水法測定其產生氣體的體積，不可行；d．二氧化硫不溶于飽和NaHSO₃溶液，用排飽和NaHSO₃溶液的方法測出其產生氣體的體積(折算成標準狀況)，可行；選abc；（3）乙同學設計測定余酸濃度的實驗方案涉及反應為：

Cu＋2H₂SO₄(濃) CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O，Cu²⁺ + S^2-=  CuS↓,根據化學方程式的硫化銅與參加反應的硫酸的關系式：CuS——2H₂SO₄，則參加反應的硫酸的物質的量為W /48mol，剩余硫酸的物質的量為（0.36—W /48）mol，物質的量濃度為mol/L。

(Ⅱ) 丙同學先將產生的氣體通過盛有飽和NaHSO₃溶液的洗氣瓶，再緩緩通入BaCl₂溶液中，觀察到有少量白色沉淀生成，檢驗白色沉淀，發現沉淀全部不溶于稀鹽酸，則該沉淀為硫酸鋇，產生該沉淀的原因為2Ba^2＋＋2SO₂＋O₂＋2H₂O=2BaSO₄↓＋4H^＋，SO₂表現還原性。

考點：考查實驗方案的設計與評價、化學方程式書寫和化學計算。