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    4．过量的铜与浓硫酸在加热条件下的反应会因硫酸浓度下降而停止．为测定反应残余清液中硫酸的浓度，探究小组同学提出的下列实验方案：
    甲方案：与足量BaCl2溶液反应，称量生成的BaSO4质量．
    乙方案：与足量锌反应，测量生成氢气的体积．
    回答下列问题：
    （1）判定甲方案不可行，理由是加入足量的BaCl2溶液只能求出硫酸根离子的量，而不能求出剩余硫酸的浓度．
    （2）甲同学用图1所示装置进行乙方案的实验．
    ①检查此装置气密性的方法连接装置后，向量气管右端注水，直到左右两边管子形成一段液面差，一段时间后液面差不变．
    ②使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将Zn粒转移到稀硫酸中．残余清液与锌粒混合后的现象表面析出暗红色固体，有大量气泡，锌粒部分溶解．
    ③反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积、气体体积逐渐减小，直至体积不变．气体体积逐次减小的原因是该反应放热，气体未冷却（排除仪器和实验操作的影响因素）．
    （3）乙同学拟选用图2实验装置完成实验：
    ①你认为最简易的装置其连接顺序是：A接E接D接G（填接口字母，可不填满）
    ②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后残余清液就不能顺利滴入锥形瓶．其原因是锌与残余清液中硫酸铜反应生成铜，铜锌形成原池，使锌与硫酸反应速率加快，反应生成大量气体且放热，导致锥形瓶内压强增大．
    ③乙同学滴入锥形瓶中的残余清液体积为amL，测得量筒中水的体积为bmL（假设体系中气体为标准状况），残余清液中硫酸的物质的量浓度的表达式$\frac{b-a}{22.4a}$mol/L（用a、b表示）
    ④某学生想用排水法收集氢气，并检验其纯度，应选择图3中集气装置B（填A或B）．

    分析 （1）根据称量生成的BaSO4质量可求出硫酸根离子的量，但没有溶液的体积；
    （2）①用液压法检验装置气密性，连接装置后，向量气管右端注水，直到左右两边管子形成一段液面差，一段时间后液面差不变；
    ②将固体加入液体中，Zn粒与铜离子反应生成铜单质，并且生成气体，实验现象是表面析出暗红色固体，有大量气泡，锌粒部分溶解；
    ③此反应为放热反应，气体受热膨胀，未冷却；
    （3）①测量氢气的体积，量筒内导管应伸入量筒底部，否则，压入的水可能会粘到量筒壁上，导致误差，所以最简易的装置其连接顺序EDG；
    ②锌与残余清液中硫酸铜反应生成铜，铜锌形成原池，使锌与硫酸反应速率加快，反应生成大量气体且放热，导致锥形瓶内压强增大；
    ③根据题意可知，氢气的体积为（b-a）mL，1mol硫酸能生成1mol氢气，所以残余清液中硫酸的物质的量为$\frac{（b-a）×1{0}^{-3}}{22.4}$mol，根据c=$\frac{n}{V}$求出硫酸的物质的量浓度；
    ④氢气密度比空气小，用排水法收集氢气，应短进．

    解答 解：（1）没有溶液的体积，加入足量的BaCl2溶液只能求出硫酸根离子的量，而不能求出剩余硫酸的浓度；
    故答案为：加入足量的BaCl2溶液只能求出硫酸根离子的量，而不能求出剩余硫酸的浓度；
    （2）①用液压法检验装置气密性，连接装置后，向量气管右端注水，直到左右两边管子形成一段液面差，一段时间后液面差不变
    故答案为：连接装置后，向量气管右端注水，直到左右两边管子形成一段液面差，一段时间后液面差不变；
    ②将固体加入液体中，Zn粒与铜离子反应生成铜单质，并且生成气体，实验现象是表面析出暗红色固体，有大量气泡，锌粒部分溶解
    故答案为：Zn粒；稀硫酸；表面析出暗红色固体，有大量气泡，锌粒部分溶解；
    ③此反应为放热反应，气体受热膨胀，未冷却；
    故答案为：该反应放热，气体未冷却；
    （3）①测量氢气的体积，最简易的装置其连接顺序EDG；
    故答案为：E；D；G；
    ②锌与残余清液中硫酸铜反应生成铜，铜锌形成原池，使锌与硫酸反应速率加快，反应生成大量气体且放热，导致锥形瓶内压强增大
    故答案为：锌与残余清液中硫酸铜反应生成铜，铜锌形成原池，使锌与硫酸反应速率加快，反应生成大量气体且放热，导致锥形瓶内压强增大；
    ③根据题意可知，氢气的体积为（b-a）mL，1mol硫酸能生成1mol氢气，所以残余清液中硫酸的物质的量为$\frac{（b-a）×1{0}^{-3}}{22.4}$mol，其物质的量浓度c=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{（b-a）×1{0}^{-3}}{22.4}}{a×1{0}^{-3}}$mol/L=$\frac{b-a}{22.4a}$mol/L；
    故答案为：$\frac{b-a}{22.4a}$mol/L；
    ④氢气密度比空气小，用排水法收集氢气，应短进，
    故答案为：B．

    点评 本题考查了主要过量的铜与浓硫酸反应后溶液中硫酸浓度的测定，涉及装置的分析，实验现象分析和化学计算，题目难度中等，注意物质性质的掌握．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    2．在某密闭容器中进行如下反应：X（g）+2Y（g）?2Z（g），若开始时，只加入X、Y两种物质，达到平衡后，测得混合气体中反应物总物质的量与生成物的总物质的量相等，则X、Y的初始物质的量之比的范围应满足（　　）
    A．$\frac{1}{4}$＜$\frac{n（X）}{n（Y）}$＜$\frac{3}{2}$B．$\frac{1}{4}$＜$\frac{n（X）}{n（Y）}$＜$\frac{1}{2}$C．$\frac{1}{4}$＜$\frac{n（X）}{n（Y）}$＜4D．$\frac{1}{2}$＜$\frac{n（X）}{n（Y）}$＜4

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．某校化学课外活动小组设计如下图实验装置，完成探究某些物质的性质和比较性质强弱的实验．
    （1）甲同学用该装置探究少量铜片与浓硝酸反应．写出锥形瓶中发生反应的化学方程式Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，甲同学在试管中加入氢氧化钠溶液以减少污染．
    （2）乙同学用该装置完成了对第三周期元素氯和硫的非金属性强弱比较的实验．他通过查阅资料得知：用高锰酸钾固体和浓盐酸在常温下反应生成氯气．将反应生成的氯气通入盛有硫化钠溶液的试管中，观察到有淡黄色沉淀生成．请写出试管中发生反应的离子方程式：S2-+Cl2=2Cl-+S↓，非金属性：氯＞硫（填“＜”或“＞”）．
    利用此原理，乙同学还完成了对氯和碘的非金属性强弱比较实验．他在试管里加入碘化钾和淀粉的混合溶液，通入氯气后，可观察到的现象是：溶液变蓝．
    （3）丙同学受到乙同学的启发，也用该装置完成了对N、C、Si的非金属性强弱比较实验．他在锥形瓶中加入石灰石，试管中装入水玻璃，分液漏斗中应加入硝酸（试剂名）．请丙同学完成该实验的主要实验现象是锥形瓶中有气泡产生，试管中有白色沉淀产生．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    12．（1）甲烷的结构式是．乙烯的电子式是．将6.72L（标准状况）乙烯和甲烷的混合气通入足量的溴水中，充分反应后，溴水的质量增加了1.4g，原混合气体中乙烯和甲烷的物质的量之比是1：5
    （2）在烷烃分子中，每增加一个碳原子，1mol烷烃完全燃烧需要多消耗氧气（填字母）B
    A．1mol       B．1.5mol        C．2mol         D．2.5mol
    （3）乙醇分子内有四种不同的化学键（如图），在不同的化学反应中会断裂不同的化学键，请写出下列反应的化学方程式，并指出反应时乙醇分子中断裂的化学键．
    A．乙醇在热的铜丝催化下发生氧化反应：2CH3CH2OH+O2 $→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O，断裂（填序号）①和③化学键；
    B．乙醇中投入钠粒冒气泡：2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2↑，断裂（填序号）③化学键．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的热量为121kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量为496kJ，水蒸气中1molH-O键形成放出热量为463KJ，则氢气中2molH-H键断裂时吸收热量为（　　）
    A．436kJB．557kJC．872kJD．181kJ

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．某溶液中，除水电离出的H+、OH-之外仅含Fe2+、Na+、Al3+、Ba2+、SO42-、NO3-、Cl-中的4种，这4种离子的物质的量均为0.1mol．若向该溶液中加入足量稀硫酸，无沉淀生成但有无色气泡产生．下列说法错误的是（　　）
    A．该溶液中一定不含Ba2+
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    C．无色气体在标准状况下的体积约为2.24L
    D．若向该溶液中加入足量NaOH溶液，滤出沉淀，洗净灼烧后最多能得8.0g固体

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

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    C．X是SO2，Y是NaOH溶液D．X是HCl，Y是NaNO3稀溶液

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．如果1个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，这个规律称为盖斯定律．据此回答下列问题：
    （1）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）．丙烷脱氢可得丙烯．
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    ②CH3CH=CH2（g）→CH4（g）+HC≡CH（g）；△H2=+32.4kJ•mol-1?
    则相同条件下，丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为：C3H8（g）=CH3CH=CH2（g）+H2（g）△H=+124.2 kJ•mol-1
    （2）乙硼烷（B2H6）是一种气态高能燃料，0.3mol的乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学反应方程式为B2H6（g）+3O2（g）=B2O3（s）+3H2O（l）△H=-2165kJ/mol；
    若H2O（l）=H2O（g）；△H=+44kJ/mol，则5.6L（标况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是508.25 kJ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有Mg2+、K+杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失．回答下列问题：

    （1）写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓、Al3++4OH-═AlO2-+2H2O．
    （2）氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？不能，因为在Al3+与氨水反应生成Al（OH）3后，Al（OH）3不能与氨水继续反应，从而不能将Al（OH）3与Mg（OH）2分开．
    （3）溶液a中存在的阴离子有Cl-、AlO2-、OH-；在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量，为什么控制盐酸的量，以防止部分AlO2-转化成Al3+为此，改进的方法是将盐酸改成通入CO2气体．

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