Question

【題目】某學校課外活動小組針對教材中銅與濃硫酸反應，提出了“能夠與銅反應的硫酸的最低濃度是多少？”的探究課題，并設計了如下方案進行實驗：實驗試劑：18mol/L硫酸20mL，純銅粉足量，足量2mol/LNaOH溶液．請根據實驗回答問題：

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

Answer 1

【答案】
（1）檢驗裝置氣密性
（2）SO2；防倒吸
（3）Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O
（4）過濾；洗滌；干燥；12mol/L
【解析】解：（1）實驗裝置是制備二氧化硫氣體的發生裝置，在實驗前需要檢驗裝置氣密性，防止裝置漏氣影響實驗，所以答案是：檢驗裝置氣密性；（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，裝置中長導氣管兼起導氣冷凝的作用，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）加入過氧化氫把亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，加入氯化鋇溶液反應生成硫酸鋇沉淀，通過過濾、洗滌、干燥得到沉淀，稱量固體的質量為13.98g為硫酸鋇沉淀，物質的量= =0.06mol，依據硫元素守恒，被氧化的硫酸為0.06mol，依據化學方程式可知，Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O，反應的硫酸物質的量為0.12mol，剩余硫酸物質的量=18mol/L×0.020L﹣0.12mol=0.24mol，剩余需要的最低濃度= =12mol/L，所以答案是：過濾；洗滌；干燥；12mol/L．