Question

某化學(xué)興趣小組為探究
銅跟濃硫酸的反應(yīng)情況，用如圖所示裝置先進(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn)：
（1）B是用來收集實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體的裝置，但未將導(dǎo)管畫全，請(qǐng)直接在原圖上把導(dǎo)管補(bǔ)充完整．
（2）實(shí)驗(yàn)中他們?nèi)?.4g銅片和12ml 18mol?L^-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余，該小組學(xué)生根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)認(rèn)為還有一定量的硫酸剩余．
①請(qǐng)寫銅跟濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：______．
②為什么有一定量的余酸但未能使用銅片完全溶解，你認(rèn)為原因是：______．
③下列藥品中能夠用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有余酸的是______（填寫字母編號(hào)）．
A、鐵粉       B、BaCl₂溶液       C、銀粉         D、Na₂CO₃溶液
（3）為定量測(cè)定余酸的物質(zhì)的量濃度，甲、乙兩同學(xué)進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)：
①甲學(xué)生設(shè)計(jì)方案是：先測(cè)定銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO₂的量，再計(jì)算余酸的物質(zhì)的量濃度．他認(rèn)為測(cè)定SO₂的量的方法有多種，請(qǐng)問下列實(shí)驗(yàn)方案中不可行的是______ （填寫字母編號(hào)）．
A、將裝置產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^預(yù)先稱量過盛有堿石灰的干燥管，結(jié)束反應(yīng)后再次稱量
B、將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔康牧蛩崴峄�的KMnO₄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(cè)定裝置A產(chǎn)生氣體的體積（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）
D、用排飽和NaHSO₃溶液的方法測(cè)出裝置A產(chǎn)生氣體的體積（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）
②乙同學(xué)設(shè)計(jì)的方案是：在反應(yīng)后的溶液中加蒸餾水稀釋至1000mL，取20mL于錐形瓶中，用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液進(jìn)行滴淀（已知：Cu（OH）₂開始沉淀的pH約為5），能否通過測(cè)出消耗NaOH溶液的體積來求余酸的物質(zhì)的量的濃度______（填“能”或“否”），其理由是______．

Answer 1

（1）銅跟濃硫酸反應(yīng)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(dǎo)氣管應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，裝置圖為：




故答案為：




（2）①銅跟濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式注意加熱條件，書寫的化學(xué)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(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的定量關(guān)系可知，0.1mol銅與含2.16mol硫酸的濃硫酸反應(yīng)，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余，說明一定剩余酸，這是因?yàn)闈饬蛩犭S著反應(yīng)進(jìn)行，濃度變小成為稀硫酸，不再和銅發(fā)生反應(yīng)，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(yīng)進(jìn)行，硫酸濃度變稀，Cu不與稀H₂SO₄反應(yīng)；
③驗(yàn)證剩余的稀硫酸，必須與硫酸反應(yīng)且現(xiàn)象明顯，所以加入鐵粉會(huì)生成氣體說明含有氫離子證明有余酸，加入氯化鋇溶液會(huì)產(chǎn)生白色沉淀式硫酸根離子的性質(zhì)，因反應(yīng)生成的產(chǎn)物中含有硫酸銅，也可以生成白色沉淀，所以不能證明酸的存在，加入銀粉不反應(yīng)不能證明，加入碳酸鈉溶液生成氣體說明有氣體生成是氫離子的性質(zhì)可以證明有酸的存在；
故答案為：AD；
（3）①測(cè)定SO₂的量必須準(zhǔn)確測(cè)定無氣體損耗，實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單易行；
A、將裝置產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^預(yù)先稱量過盛有堿石灰的干燥管，結(jié)束反應(yīng)后再次稱量，由于氣體中含有水蒸氣，堿石灰會(huì)吸收二氧化硫和水蒸氣，稱量后計(jì)算不準(zhǔn)確，故A不可行；
B、將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔康牧蛩崴峄�的KMnO₄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(zhì)量是由二氧化硫被氧化生成的硫酸根離子和酸化高錳酸鉀溶液中的硫酸根離子，所以測(cè)定不出二氧化硫的含量，故B不可行；
C、二氧化硫氣體是易溶于水的物質(zhì)，用排水法測(cè)定裝置A產(chǎn)生氣體的體積不準(zhǔn)確，故C不可行；
D、用排飽和NaHSO₃溶液的方法測(cè)出裝置A產(chǎn)生氣體的體積，二氧化硫在飽和NaHSO₃溶液中 的溶解度降低，可以用排水量氣方法進(jìn)行二氧化硫的氣體體積測(cè)定，故D可行；
故答案為：ABC
②滴定實(shí)驗(yàn)測(cè)定物質(zhì)的含量，需要做到準(zhǔn)確量取液體的體積，用滴定管可以解決，準(zhǔn)確判斷反應(yīng)的終點(diǎn)，測(cè)定余酸的物質(zhì)的量濃度，用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液進(jìn)行滴淀，由于溶液中有銅離子使溶液呈藍(lán)色，不能指示反應(yīng)的終點(diǎn)判斷，所以不能通過測(cè)出消耗NaOH溶液的體積來求余酸的物質(zhì)的量的濃度；
故答案為：否； 含Cu²⁺的溶液顯藍(lán)色，干擾終點(diǎn)判斷．