Question

某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况及某些产物的性质。

(Ⅰ)甲、乙两同学进行了下列实验：取一定量的铜片和20 mL 18 mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直至反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，同时根据所学的知识认为还有较多硫酸剩余。

（1）铜与浓硫酸反应的化学方程式是：                                

可以证明有余酸的实验方案是_             (填字母)。

a．再加入适量NaNO₃固体B．再滴入BaCl₂溶液 C．再加入银 D．再滴入Na₂CO₃溶液

（2）甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。下列方案中不可行的是           (填字母)。

a．将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管，反应结束后再次称量

b．将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液，再加入足量BaCl₂溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀

c．用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)

d．用排饱和NaHSO₃溶液的方法测出其产生气体的体积(折算成标准状况)

（3）乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是：测定反应后的混合液中Cu^2＋的量。在反应后的溶液中加入足量Na₂S溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量为W g，测得反应后溶液的体积为V mL。则剩余硫酸的物质的量浓度为               mol/L(用含W、V的代数式表示)。

(Ⅱ)丙同学探究SO₂与BaCl₂溶液能否反应生成白色BaSO₃沉淀。

 丙同学先将产生的气体通过盛有饱和NaHSO₃溶液的洗气瓶，再缓缓通入BaCl₂溶液中，观察到有少量白色沉淀生成，检验白色沉淀，发现沉淀全部不溶于稀盐酸，该沉淀的生成表明SO₂具有           性。用一个离子方程式解释生成此沉淀的原因                                              。

 

Answer 1

【答案】

(Ⅰ) （1） Cu＋2H₂SO₄(浓) CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O（2分）  ad   （2） abc（2分）（3）  

(Ⅱ) 还原（2分）    2Ba^2＋＋2SO₂＋O₂＋2H₂O=2BaSO₄↓＋4H^＋（2分）

【解析】

试题分析：(Ⅰ)（1）铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为：

Cu＋2H₂SO₄(浓) CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O；因反应后有硫酸铜生成，证明有余酸应检验混合液中含有氢离子，a．若有余酸，再加入适量NaNO₃固体可发生反应：3Cu + 2NO₃^- + 8H⁺ =   3Cu²⁺ + 2NO↑+ 4H₂O，剩余的铜溶解，有气体生成，在试管口变红棕色，可以证明； b．滴入BaCl₂溶液，与氢离子不反应，不能证明； C．再加入银 ，与氢离子不反应，不能证明；D．再滴入Na₂CO₃溶液，与氢离子反应有无色气体生成，可以证明；选ad；（2）甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。a．产生的气体中含有水蒸气也能被碱石灰吸收，会产生误差，不可行；b．酸性高锰酸钾溶液是用硫酸酸化的，产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液，再加入足量BaCl₂溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀，沉淀的量偏大，不可行；c．二氧化硫易溶于水，用排水法测定其产生气体的体积，不可行；d．二氧化硫不溶于饱和NaHSO₃溶液，用排饱和NaHSO₃溶液的方法测出其产生气体的体积(折算成标准状况)，可行；选abc；（3）乙同学设计测定余酸浓度的实验方案涉及反应为：

Cu＋2H₂SO₄(浓) CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O，Cu²⁺ + S^2-=  CuS↓,根据化学方程式的硫化铜与参加反应的硫酸的关系式：CuS——2H₂SO₄，则参加反应的硫酸的物质的量为W /48mol，剩余硫酸的物质的量为（0.36—W /48）mol，物质的量浓度为mol/L。

(Ⅱ) 丙同学先将产生的气体通过盛有饱和NaHSO₃溶液的洗气瓶，再缓缓通入BaCl₂溶液中，观察到有少量白色沉淀生成，检验白色沉淀，发现沉淀全部不溶于稀盐酸，则该沉淀为硫酸钡，产生该沉淀的原因为2Ba^2＋＋2SO₂＋O₂＋2H₂O=2BaSO₄↓＋4H^＋，SO₂表现还原性。

考点：考查实验方案的设计与评价、化学方程式书写和化学计算。