Question

【题目】某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行了有关实验：

（1）实验中他们取6．4g铜片和12mL 18mol·L－1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。

①请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式：___________________________________________

②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是：____________________。

③下列药品中能够用证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是：________（填写字母编号）。

A．铁粉 B．氯化钡溶液 C．银粉 D．碳酸氢钠溶液

（2）为定量测定余酸的物质的量浓度，某位同学进行了如下设计：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再计算余酸的物质的量浓度。他认为测定SO2的量的方法有多种，请问下列实验方案中可行的是__________（填写字母编号）。其中计算结果余酸物质的量浓度比实际偏高的是_______________（填写字母编号）

A．将装置A产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量

B．将装置A产生的气体缓缓通入足量用稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液，再加入足量氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀

C．用排水法测定装置A产生气体的体积（已折算成标准状况）

D．将装置A产生的气体缓缓通入足量氢氧化钡溶液，反应完全后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀

E．将装置A产生的气体缓缓通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液，反应完全后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀（已知：硝酸具有强氧化性）

若A项不可行，请写出改进的方法：___________________（若A项可行则该空写“不用改进”）

Answer 1

【答案】 ①Cu + 2H2SO4（浓）CuSO4+ SO2↑+ 2H2O 随着反应进行，硫酸被消耗，且产物有水生成，所以浓硫酸变成稀硫酸，反应会停止 AD E C A产生的气体先经浓硫酸干燥，后用碱石灰吸收

【解析】（1）①铜跟浓硫酸加热反应生成硫酸铜和二氧化硫等；正确答案：Cu + 2H2SO4（浓）CuSO4+ SO2↑+ 2H2O；

②随着反应进行，硫酸被消耗，且产物有水生成，所以浓硫酸变成稀硫酸，铜与稀硫酸不反应，反应会停止；正确答案：随着反应进行，硫酸被消耗，且产物有水生成，所以浓硫酸变成稀硫酸，反应会停止；

③金属铁与稀硫酸反应产生气体，A正确；溶液中有硫酸铜和稀硫酸，硫酸根离子都能与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，无法证明结论；B错误；银与稀硫酸不反应，没有现象，无法证明；C错误；碳酸氢钠溶液与稀硫酸反应生成二氧化碳气体，D正确；正确选项：AD；

（2）SO2中混有水蒸气，碱石灰也吸收水蒸气，SO2的量偏大，测定余酸物质的量浓度偏小；A错误；

SO2能够被稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液氧化为硫酸根离子，与氯化钡溶液反应生成沉淀，稀硫酸中还有硫酸根离子，SO2的量偏大，根据硫原子守恒规律，所测余酸物质的量浓度偏小；B错误；

SO2以1:40溶解于水，且和水发生反应，SO2的量偏小，根据硫原子守恒规律，所测余酸物质的量浓度偏大，C错误；

SO2气体与氢氧化钡溶液反应，生成亚硫酸钡沉淀，该沉淀在空气中易被氧化为硫酸钙，导致固体质量增加，SO2的量偏大，根据硫原子守恒规律，测定余酸物质的量浓度偏小； D错误；

SO2被硝酸氧化为硫酸根离子，然后再与钡离子结合生成硫酸钡沉淀，反应完全后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀，结果准确；E正确；

正确选项：E；C；

A项中主要是水蒸气被碱石灰吸收带来的误差，导致所测SO2的含量增大，所以要除去水蒸气，用浓硫酸即可；正确答案：A产生的气体先经浓硫酸干燥，后用碱石灰吸收；