Question

【題目】(15分)為研究銅與濃硫酸的反應，某化學興趣小組進行如下實驗。

實驗I：反應產物的定性探究,按如圖裝置(固定裝置已略去)進行實驗：

（1）F裝置的燒杯中發生反應的離子方程式是 ；B裝置中的現象是 。

（2）實驗過程中，能證明濃硫酸中硫元素的氧化性強于氫元素的現象是 。

（3）實驗結束時，撤去所有酒精燈之前必須完成的實驗操作是 。

（4）實驗結束后，證明A裝置試管中反應所得產物是否含有銅離子的操作方法是 。

實驗Ⅱ：反應產物的定量探究

（5）在銅與濃硫酸反應的過程中，發現有黑色物質出現，且黑色物質為Cu2S。產生Cu2S的反應為aCu+

（6）為測定硫酸銅的產率，將該反應所得溶液中和后配制成250．00 mL溶液，取該溶液25．00 mL加入足量 KI溶液中振蕩，以淀粉溶液為指示劑，用O．36 mol·的Na2S2O3溶液滴定生成的I2，3次實驗平均消耗該Na2S2O3溶液25．00 mL。若反應消耗銅的質量為6．4 g，則硫酸銅的產率為 。

(已知)

Answer 1

【答案】（1）SO2+2OH-=SO32-+H2O，無水硫酸銅遇水變藍。

（2）D裝置中氧化銅黑色無變化，E裝置中品紅試液褪色。

（3）拉起銅絲，關閉K1與K2

（4）將A裝置中冷卻的混合溶液沿燒杯內壁緩緩倒入盛水的燒杯中，并不斷攪拌，觀察是否變藍。

（5）5:4

（6）90%

【解析】試題分析：（1）F中用NaOH溶液吸收多余的SO2氣體發生的離子反應方程式為SO2+2OH-=SO32-+H2O，B中無水硫酸銅遇水變藍。（2）根據A中反應生成物進行分析，如果D中有黑色變化為紅色的現象證明A有氫氣生成，同樣E中品紅褪色證明A中生成二氧化硫。那么D裝置中氧化銅黑色不變化，E裝置中品紅試液褪色，則可說明生成了二氧化硫氣體而沒有生成氫氣證明濃硫酸中硫元素的氧化性強于氫元素。（3）實驗結束時，撤去所有酒精燈之前為防止繼續生成SO2，拉起銅絲，為防倒吸關閉K1與K2 。 （4）驗證生成的溶液中含Cu2+，冷卻后將A中溶液需要把試管中的液體倒入倒入盛水的燒杯中觀察是否出現藍色，若出現藍色溶液證明含有Cu2+。（5）由氧化還原反應中電子守恒配平化學方程式可得a:b=5:4

（6）n(Na2S2O3)=0.025L×0.36mol/L=0.009mol

設生成硫酸銅的物質的量為n,由反應

得Cu２+----2 S2O3２-

2 2

n 0.009mol×250/25

解得n＝0.09mol

6.4g銅完全轉化為硫酸銅的物質的量為6.4g/64g·mol-1=0.1mol

所以硫酸銅產率為90%