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【题目】某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,用下图所示装置进行有关实验。请回答:

1装置A中发生反应的化学方程式为_______________

2装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体,这种液体是_________。(填酸液或碱液)

3装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中长颈漏斗内液面上升,广口瓶内液面下降,则B中应放置的液体是(填字母)___

a. b.酸性KMnO4溶液 c.浓溴水 d.饱和NaHSO3溶液

4实验中,取一定质量的铜片和V L 18 mol·L1硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,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有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是_____________

②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是__(填字母)

a.铁粉 b.BaCl2溶液 c.银粉 d.Na2CO3溶液

③实验结束时测得铜减少了3.2 g,则被还原的硫酸的物质的量为_____mol;转移的电子为_____mol;反应后溶液中硫酸根离子的物质的量浓度为_________mol·L1。(反应后溶液的体积为V L

【答案】 Cu+2H2SO4()CuSO4+SO2↑+2H2O 碱液 d 随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,而铜不能与稀硫酸反应 ad 0.05 0.1 (18V-0.05)/V

【解析】(1)铜跟浓硫酸反应,铜具有还原性,浓硫酸具有强氧化性,反应必须加热才能发生,书写化学方程式时注意“浓”字,反应的化学方程式为: Cu+2H2SO4()CuSO4+SO2↑+2H2O2二氧化硫有毒,不能直接排放,氢氧化钠溶液能够与二氧化硫反应,可用浸有NaOH溶液的棉团塞在试管口吸收二氧化硫,装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体,这种液体是碱液;(3)装置B的作用是贮存多余的气体,所以B中应放置的液体不能与二氧化硫反应,也不能溶解二氧化硫,而a.二氧化硫和水生成亚硫酸、b.酸性KMnO4溶液氧化二氧化硫、C.浓溴水和二氧化硫生成硫酸和氢溴酸,它们都能够与二氧化硫反应,只有d.饱和NaHSO3溶液符合要求,故选d;4①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,原因是随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,而铜不能与稀硫酸反应②证明反应后有硫酸剩余,需要证明反应后的溶液中存在大量氢离子,根据金属活动顺序表可知铁能和氢离子反应,稀硫酸与BaCl2溶液反应生成硫酸钡,但是不能证明是否含有氢离子;银与氢离子不反应,不能证明溶液中含有氢离子,与饱和Na2CO3溶液反应生成二氧化碳,证明溶液中含有氢离子,故选ad

Cu+2H2SO4()CuSO4+SO2↑+2H2O 被还原的硫酸 2e-

64g 2mol 1mol 2mol

3.2g n(H2SO4) n(电子)

实验结束时测得铜减少了3.2 g,则被还原的硫酸的物质的量为 n(H2SO4)=3.2g×1mol/ 64g= 0.05mol;转移的电子为n(电子)=3.2g×2mol/ 64g=0.1mol;反应后溶液中硫酸根离子的物质的量浓度为 n(SO42-)=(18 mol·L1×VL-0.05mol)/VL= (18V-0.05)/Vmol·L1。(反应后溶液的体积为V L

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pH

1

2

3

4

5

6

7

CuCl产率/%

70

90

82

78

75

72

70

析出CuCl晶体最佳pH为 , 当pH较大时CuCl产率变低原因是 . 调节pH时,(填“能”或“不能”)用相同pH的硝酸代替硫酸,理由是
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平行实验次数

1

2

3

0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL)

24.35

24.05

23.95

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