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
某化学小组设计了如图所示装置.用以探究Cu跟浓H
2SO
4的反应并收集少量气态产物(加热及夹持装置省略).
(1)关闭活塞a与b,将9.6g Cu片和18mL18mol•L
-1的浓H
2S
O4加入仪器B中共热至反应完全,发现烧瓶中还有Cu片剩余.该小组学生根据所学化学知识认为还有一定量的硫酸剩余.
①写出仪器B中发生反应的化学方程式Cu+2H
2SO
4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO
4+SO
2↑+2H
2O.有一定量的H
2SO
4剩余但未能使铜片完全溶解,你认为可能的原因是随着反应的进行,浓硫酸逐渐变稀,水逐渐增多,稀硫酸和铜不反应,反应停止.
②请指出该套装置中的一个明显错误装置C中导管应长进短出.
③装置C中气休收集满后,移走装置C,将装置B与装置D对接,然后打开活塞a与b,将分液漏斗中的无色无味液体滴入到装置A中淡黄色固休的表面,产生的无色气体可使装置B中剩余Cu片继续溶解,写出此时仪器B中发生反应的化学方程式2Cu+O
2+2H
2SO
4=2CuSO
4+2H
2O.
(2)欲测定H
2SO
4浓度低于多少时反应停止.该小组学生重新用足量铜与一定量的浓H
2SO
4共热,反应停止后冷却,再测定余酸的物质的量浓度.甲、乙两学生进行了如下设计:
①甲学生设计方案是:先测定铜与浓硫酸反应产生SO
2的量,再计算余酸的物质的量浓度.他设计了几种测定SO
2的量的方案,下列方案中不可行的是ABC(填写字母编号).
A、将装置B产生的气体缓缓通过预先称量过盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量
B、将装置B产生的气体缓缓通入足量酸性KMnO
4溶液.再加人足量BaCl
2溶液,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
C、用排水法测定装置B产生气体的体积(已折算成标准状况)
D、用排饱和NaHSO
3溶液的方法测出装置B产生气体的体积(已折算成标准状况)
②乙学生设计的方案是:在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL,取20ml于锥形瓶中,滴入几滴甲基橙作指示剂,用标准NaOH溶液进行滴定,通过测出消耗NaOH溶液的体积来求余酸的物质的量的浓度.假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变,你认为乙学生设计的实验方案能否求得余酸的物质的量的浓度“能”[或“否”](填“能”或“否”).理由是因为在含有Cu
2+、H
+的混合溶液中,当以甲基橙为指示剂用标准氢氧化钠溶液进行滴定时,可以有效排除Cu
2+干扰,准确测出H
+的物质的量[不能;铜离子溶液呈蓝色会干扰滴定终点的正确判断].
[已知:Cu(OH)
2开始沉淀的pH约为5,甲基橙变色的pH值范围为3.1-4.4].