Question

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

（1）B是用來收集實驗中產生的氣體的裝置，但未將導管畫全，請直接在原圖上把導管補充完整．
（2）實驗中他們取6.4g銅片和12mL 18mol?L^-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到反應完畢，最后發現燒瓶中還有銅片剩余，該小組學生根據所學的化學知識認為還有一定量的硫酸剩余．
①請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）為定量測定余酸的物質的量濃度，某位同學進行了如下設計：
先測定銅與濃硫酸反應產生SO₂的量，再計算余酸的物質的量濃度．他認為測定SO₂的量的方法有多種，請問下列實驗方案中不可行的是

 

（填寫字母編號）．
A．將裝置A產生的氣體緩緩通過預先稱量過盛有堿石灰的干燥管，結束反應后再次稱量
B．將裝置A產生的氣體緩緩通入足量NaOH溶液，再加入足量BaCl₂溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀
C．用排水法測定裝置A產生氣體的體積．

Answer 1

分析：（1）依據實驗產生的氣體是二氧化硫與空氣的輕重比較分析，確定收集實驗中產生的氣體的裝置中導氣管的位置；
（2）①根據銅是金屬具有還原性，濃硫酸具有強氧化性，反應必須加熱才能反應，注意書寫化學方程式時的反應條件和濃字的書寫；
②從濃硫酸隨著反應進行濃度變稀，銅不和稀硫酸發生反應分析；
（3）測定SO₂的量必須做到不能在測量時損耗，便于測定分析；

解答：解：（1）銅跟濃硫酸反應生成了二氧化硫氣體，二氧化硫比空氣重，可以用向上排氣法收集，所以裝置中的導氣管應長進短出，裝置圖為：
故答案為：
（2）①銅跟濃硫酸反應的化學方程式注意加熱條件，書寫的化學方程式為：Cu+2H₂SO_4（濃）

△   .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；
故答案為：Cu+2H₂SO_4（濃）

△   .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；
②6.4g銅片和12ml 18mol?L^-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，依據化學反應方程式的定量關系可知，0.1mol銅與含2.16mol硫酸的濃硫酸反應，最后發現燒瓶中還有銅片剩余，說明一定剩余酸，這是因為濃硫酸隨著反應進行，濃度變小成為稀硫酸，不再和銅發生反應，所以有一定量的余酸但未能使用銅片完全溶解；
故答案為：隨反應進行，硫酸濃度變稀，Cu不與稀H₂SO₄反應；
（3）①測定SO₂的量必須準確測定無氣體損耗，實驗操作簡單易行；
A、將裝置產生的氣體緩緩通過預先稱量過盛有堿石灰的干燥管，結束反應后再次稱量，由于氣體中含有水蒸氣，堿石灰會吸收二氧化硫和水蒸氣，稱量后計算不準確，故A不可行；
B、將裝置A產生的氣體緩緩通入足量的氫氧化鈉溶液，再加入足量BaCl₂溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀．過程中沉淀的質量是亞硫酸鋇沉淀，所以能測定出二氧化硫的含量，故B可行；
C、二氧化硫氣體是易溶于水的物質，用排水法測定裝置A產生氣體的體積不準確，故C不可行；
故答案為：B；

點評：本題考查了濃硫酸的性質應用，反應產物的驗證、測定方法的設定和判斷，關鍵是產物中的二氧化硫的性質應用和含量測定．