Question

某化學(xué)課外興趣小組探究銅與濃硫酸的反應(yīng)情況．甲．乙．丙三位同學(xué)進行了下列實驗：取12.8g銅片和20ml．18mol/L的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直至反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余外，同時根據(jù)所學(xué)的知識認(rèn)為還有較多的硫酸剩余．
（1）請寫出銅跟濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑

，試問：為什么較多的余酸不再與銅片繼續(xù)反應(yīng)？簡述理由：

銅片過量，硫酸反應(yīng)后溶液變稀不支持反應(yīng)

．
可以證明有余酸的實驗方案是

ad

（填寫字母，錯選或多選扣分）
（a）再加入鐵粉（b）再滴入BaCl₂溶液（c）再加入銀（d）再滴入Na₂CO₃溶液
（2）甲學(xué)生設(shè)計求余酸濃度的實驗方案是測定產(chǎn)生氣體的量．其方法有多種，請問下列方案中不可行的是

ac

（填寫字母，錯選或多選扣分）
（a）將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^預(yù)先稱量盛有堿石灰的干燥管，結(jié)束反應(yīng)后再次稱量．
（b）將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胨嵝愿咤i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(chǎn)生氣體的體積（折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
（d）用排飽和NaHSO₃溶液的方法測出其產(chǎn)生氣體的體積（折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
（3）乙同學(xué)設(shè)計測定余酸濃度的實驗方案是：測定反應(yīng)后的混合液中Cu²⁺的量．在反應(yīng)后的溶液中加蒸餾水稀釋至100ml，加入足量Na₂S溶液，充分反應(yīng)后，過濾．洗滌．干燥、稱量沉淀．請寫出生成沉淀的離子方程式：

Cu²⁺+S^2-═CuS↓

．
（4）根據(jù)甲、乙兩同學(xué)的實驗方案，除測算產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量或反應(yīng)掉的銅的物質(zhì)的量外，尚缺少的測量數(shù)據(jù)是

反應(yīng)后溶液的體積

．
（5）丙同學(xué)提出甲、乙兩同學(xué)的實驗方案設(shè)計的復(fù)雜，為此他設(shè)計了下列較為簡易的實驗方案：取出反應(yīng)后的銅片，進行洗滌．干燥．稱量．若稱得剩余銅片的質(zhì)量為Wg，測得反應(yīng)后溶液的體積為Vml，請計算剩余硫酸的物質(zhì)的量濃度=

0.36-(12.8-w)/32

V×1×10 -3

mol/L（用含W．V的代數(shù)式表示）

Answer 1

分析：（1）濃硫酸有強氧化性；稀硫酸無強氧化性；氫離子能與活潑金屬或碳酸鹽反應(yīng)；
（2）堿石灰能吸收二氧化硫和水，二氧化硫易溶于水；
（3）Cu²⁺與S^2-反應(yīng)生成黑色沉淀；
（4）物質(zhì)的量濃度等于溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量物質(zhì)的量除以溶液的體積；
（5）反應(yīng)掉的硫酸的物質(zhì)的量是銅的二倍．

解答：解：（1）濃硫酸有強氧化性，可將銅氧化；稀硫酸無強氧化性，不能以銅反應(yīng)；根據(jù)金屬的通性，氫離子能與活潑金屬如鐵反應(yīng)，若有氫氣生成，則說明有余酸；即使沒有余酸溶液中也有硫酸根，都能與氯化鋇反應(yīng)生成沉淀；稀硫酸與銀不反應(yīng)；氫離子能與碳酸鹽反應(yīng)，若有能使澄清的石灰水變渾濁的氣體生成，則說明有余酸，故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；銅片過量，硫酸反應(yīng)后溶液變稀不支持反應(yīng)；ad；
（2）堿石灰能吸收二氧化硫和水，故不能測出二氧化硫的質(zhì)量；二氧化硫易溶于水，不能用排水法測體積，故答案為：ac；
（3）Cu²⁺與S^2-反應(yīng)生成黑色沉淀，故答案為：Cu²⁺+S^2-=CuS↓；
（4）物質(zhì)的量濃度等于溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量物質(zhì)的量除以溶液的體積，缺少溶液的體積，故答案為：反應(yīng)后溶液的體積；
（5）反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量=

12.8g-wg

64g/mol

，反應(yīng)掉的硫酸的物質(zhì)的量是銅的二倍，為

12.8g-wg

32g/mol

，用總的硫酸的物質(zhì)的量減去反應(yīng)的就是剩余的，為0.36-

12.8g-wg

32g/mol

，然后根據(jù)物質(zhì)的量濃度等于溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量物質(zhì)的量除以溶液的體積即可求出，故答案為：

0.36-(12.8-w)/32

V×1×10 -3

．

點評：本題考查濃硫酸的性質(zhì)，注意利用反應(yīng)的化學(xué)方程式及Cu與稀硫酸不反應(yīng)等來解答，難度較大．