某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)情況,用如圖所示裝置先進行了有關(guān)實驗:
精英家教網(wǎng)
(1)B是用來收集實驗中產(chǎn)生的氣體的裝置,但未將導(dǎo)管畫全,請在圖上把導(dǎo)管補充完整.
(2)實驗中他們?nèi)?.4g 銅片和12mL 18mol?L-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,直到反應(yīng)完畢,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,該小組學生根據(jù)所學的化學知識認為還有一定量的硫酸剩余.
①寫出銅跟濃硫酸反應(yīng)的化學方程式:
 
;
②有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解,你認為其中原因是
 
;
(3)為定量測定余酸的物質(zhì)的量濃度,該小組學生進行了如下設(shè)計:
先測定銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的SO2的量,再計算余酸的物質(zhì)的量濃度.他們認為測定二氧化硫的量的方法有多種,你認為下列實驗方案中可行的是
 
(填寫編號).
A.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^預(yù)先稱量過的盛有堿石灰的干燥管,結(jié)束反應(yīng)后再次稱量
B.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔坑孟×蛩崴峄母咤i酸鉀溶液,再加入足量氯化鋇溶液,過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀
C.用排水法測定裝置A產(chǎn)生氣體的體積(已折算成標準狀況)
D.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔繗溲趸^溶液,反應(yīng)完全后,過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀
E.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔肯跛崴峄南跛徜^溶液,反應(yīng)完全后,過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀
請你對不可行的方案中選出一例進行分析:
 
[要求標明不可行的方案序號、說出不可行的理由及造成的誤差(偏高或偏低)].
(4)請你再設(shè)計一種其他可行的實驗方案,來測定余酸的物質(zhì)的量濃度,簡要寫出操作步驟及需要測定的數(shù)據(jù)(不必計算)
 
分析:(1)二氧化硫的密度比空氣的大,排空氣法收集時長進短處;
(2)①銅與濃硫酸在加熱條件下生成硫酸銅、二氧化硫和水;
②隨著反應(yīng)的進行,濃硫酸逐漸成為稀硫酸,而銅與稀硫酸不反應(yīng);
(3)A、堿石灰除吸收二氧化硫外還能吸收水,測得二氧化硫質(zhì)量增大;
B、高錳酸鉀溶液中含有硫酸,與氯化鋇反應(yīng)生成沉淀增大;
C、二氧化硫在水中以1:40溶解,收集二氧化硫體積減少;
D、亞硫酸鋇在空氣中烘干及稱重過程中部分被氧化生成硫酸鋇,產(chǎn)生固體質(zhì)量增大;
E、二氧化硫通入足量硝酸酸化的硝酸鋇溶液,生成硫酸鋇沉淀,通過S元素守恒,通過硫酸鋇的質(zhì)量計算二氧化硫的量;
(4)可利用剩余的稀硫酸與鋅反應(yīng)放出氫氣,通過氫氣的量計算剩余硫酸的物質(zhì)的量濃度.
解答:精英家教網(wǎng)解:(1)銅與濃硫酸在加熱條件下生成二氧化硫氣體,二氧化硫的密度比空氣的大,排空氣法收集時長進短處,
故答案為:精英家教網(wǎng);
(2)①銅與濃硫酸在加熱條件下生成硫酸銅、二氧化硫和水,化學方程式為:Cu+2H2SO4(濃)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O,
故答案為:Cu+2H2SO4(濃)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O;
②銅與濃硫酸在加熱條件下可以發(fā)生反應(yīng),而銅與稀硫酸不反應(yīng),隨著反應(yīng)的進行,硫酸濃度濃度降低,當濃硫酸逐漸成為稀硫酸時反應(yīng)停止,
故答案為:隨著反應(yīng)進行,硫酸被消耗,濃硫酸變成稀硫酸,稀硫酸和銅不反應(yīng);
(3)A、堿石灰除吸收二氧化硫外還能吸收水,測得二氧化硫質(zhì)量增大,導(dǎo)致余酸的物質(zhì)的量濃度偏低;
B、高錳酸鉀溶液中含有硫酸,與氯化鋇反應(yīng)生成沉淀增大,導(dǎo)致余酸的物質(zhì)的量濃度偏低;
C、二氧化硫在水中以1:40溶解,收集二氧化硫體積減少,導(dǎo)致余酸的物質(zhì)的量濃度偏高;
D、亞硫酸鋇在空氣中烘干及稱重過程中部分被氧化生成硫酸鋇,產(chǎn)生固體質(zhì)量增大,導(dǎo)致余酸的物質(zhì)的量濃度偏低;
E、二氧化硫通入足量硝酸酸化的硝酸鋇溶液,生成硫酸鋇沉淀,通過S元素守恒,通過硫酸鋇的質(zhì)量計算二氧化硫的量;
綜上所述,實驗方案中可行的是E,
故答案為:E;方案序號A,原因:堿石灰除吸收二氧化硫外還能吸收水,測得二氧化硫質(zhì)量增大,導(dǎo)致結(jié)果:偏低;
(4)Zn和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,因此可向反應(yīng)后溶液中加入足量的鋅粒,收集并測定氫氣的體積,通過氫氣量計算剩余硫酸的物質(zhì)的量濃度,
故答案為:①取反應(yīng)后溶液,向其中加入足量鋅;②收集并測定氫氣的體積;③通過氫氣量計算剩余硫酸的物質(zhì)的量濃度.
點評:本題考查濃硫酸與銅的反應(yīng),側(cè)重于實驗裝置、反應(yīng)原理和實驗設(shè)計的考查,其中誤差分析是難點,試題開放性強,答案不唯一.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)情況,用下圖所示裝置進行有關(guān)實驗.請回答:

(1)裝置A中發(fā)生的化學反應(yīng)方程式為
Cu+2H2SO4(濃)
  △  
.
 
Cu(SO42+SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(濃)
  △  
.
 
Cu(SO42+SO2↑+2H2O

(2)裝置D中試管口放置的棉花中應(yīng)浸一種液體,這種液體是
氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液等堿性溶液
氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液等堿性溶液
,其作用是
吸收多余的二氧化硫,防止污染空氣
吸收多余的二氧化硫,防止污染空氣

(3)裝置B的作用是貯存多余的氣體.當D處有明顯的現(xiàn)象后,關(guān)閉旋塞K,移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有氣體產(chǎn)生,此時B中現(xiàn)象是
瓶中液面下降,長頸漏斗中液面上升
瓶中液面下降,長頸漏斗中液面上升
,B中應(yīng)放置的液體是(填字母)
d
d

a.水    b.酸性KMnO4 溶液     c.NaOH溶液      d.飽和NaHSO3溶液
(4)裝置C和D中產(chǎn)生的現(xiàn)象相同,但原因卻不同.C中是由于SO2
與氫氧化鈉溶液反應(yīng)使酚酞試液變?yōu)闊o色
與氫氧化鈉溶液反應(yīng)使酚酞試液變?yōu)闊o色
,反應(yīng)的離子方程式為
SO2+2OH-=SO32-+H2O
SO2+2OH-=SO32-+H2O
,而D中則是由于SO2具有
具有漂白性使品紅褪色
具有漂白性使品紅褪色

(5)實驗中,取一定質(zhì)量的銅片和50mL18mol?L-1的濃硫酸放在圓底燒瓶中加熱,直到反應(yīng)完畢生成SO2共0.25mol,發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,該小組學生根據(jù)所學的化學知識認為還有一定量的硫酸剩余.
①假設(shè)溶液體積還是50mL,則剩余硫酸的物質(zhì)的量濃度為
8
8
mol?L-1
②下列藥品中能用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有余酸的是
ad
ad
(填字母).
a.鐵粉    b.BaCl2溶液    c.銀粉    d.Na2CO3溶液.

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)情況,用圖所示裝置進行有關(guān)實驗.請回答:
(1)裝置A中發(fā)生的化學反應(yīng)方程式為
2H2SO4(濃)+Cu
 加熱 
.
 
CuSO4+2H2O+SO2↑;
2H2SO4(濃)+Cu
 加熱 
.
 
CuSO4+2H2O+SO2↑;

(2)裝置D中試管口放置的棉花中應(yīng)浸一種液體,這種液體是
氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液等堿性溶液
氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液等堿性溶液
,其作用是
吸收多余的二氧化硫,防止污染空氣
吸收多余的二氧化硫,防止污染空氣

(3)裝置B的作用是貯存多余的氣體.當D處有明顯的現(xiàn)象后,關(guān)閉旋塞K并移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有氣體產(chǎn)生,此時B中現(xiàn)象是
瓶中液面下降,長頸漏斗中液面上升
瓶中液面下降,長頸漏斗中液面上升
.B中應(yīng)放置的液體是(填字母)
d
d

a.水    b.酸性KMnO4 溶液     c.濃溴水       d.飽和NaHSO3溶液
(4)實驗中,取一定質(zhì)量的銅片和一定體積18mol?L-1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,直到反應(yīng)完畢,發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,該小組學生根據(jù)所學的化學知識認為還有一定量的硫酸剩余.
①有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解,你認為原因是
隨反應(yīng)進行,硫酸濃度變稀,Cu不與稀H2SO4反應(yīng);
隨反應(yīng)進行,硫酸濃度變稀,Cu不與稀H2SO4反應(yīng);

②下列藥品中能用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有余酸的是
ad
ad
(填字母).
a.鐵粉    b.BaCl2溶液    c.銀粉    d.NaHCO3溶液.

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

某化學課外興趣小組為探究苯與溴發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型并制取純凈的溴苯,進行如下實驗.請根據(jù)要求回答相關(guān)問題.
Ⅰ:制取溴苯(裝置如圖所示)
(1)向燒瓶中滴入溴的苯溶液片刻后,在燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是
燒瓶中溶液沸騰,產(chǎn)生紅棕色氣體
燒瓶中溶液沸騰,產(chǎn)生紅棕色氣體

(2)錐形瓶中有淡黃色渾濁生成,能否證明苯與溴發(fā)生了取代反應(yīng)(填“能”或“不能”)
不能
不能
,原因是
逸出的溴蒸汽也能與硝酸銀反應(yīng)生成淡黃色沉淀
逸出的溴蒸汽也能與硝酸銀反應(yīng)生成淡黃色沉淀

(3)若不能確定,請從下列裝置中選取適宜裝置加以改進,請在下面實驗流程圖的方框中填入序號.
(Ⅰ):
;(Ⅱ):


①裝有NaOH溶液的洗氣瓶
②裝有CCl4的洗氣瓶
③裝有KI溶液的洗氣瓶
④裝有濕潤淀粉KI試紙的集氣瓶
(4)該實驗還可用
石蕊試液或者碳酸氫鈉溶液
石蕊試液或者碳酸氫鈉溶液
 代替AgNO3溶液檢驗取代反應(yīng)的產(chǎn)物之一溴化氫.
Ⅱ:提純溴苯
(5)反應(yīng)后所得混合液,經(jīng)以下幾步操作可得到純凈的溴苯.簡要寫出各操作步驟和目的(不一定填滿).

操作1
水洗后分液
水洗后分液
;目的:
除去溴化鐵
除去溴化鐵

操作2
氫氧化鈉溶液洗滌后分液
氫氧化鈉溶液洗滌后分液
;目的:
除去未反應(yīng)的溴
除去未反應(yīng)的溴

操作3
蒸餾
蒸餾
;目的:
除去苯等有機雜質(zhì)
除去苯等有機雜質(zhì)

操作4
;目的:

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科目:高中化學 來源: 題型:

某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)情況,用如圖所示裝置先進行了有關(guān)實驗:
精英家教網(wǎng)
(1)B是用來收集實驗中產(chǎn)生的氣體的裝置,但未將導(dǎo)管畫全,請直接在原圖上把導(dǎo)管補充完整.
(2)實驗中他們?nèi)?.4g銅片和12mL 18mol?L-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,直到反應(yīng)完畢,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,該小組學生根據(jù)所學的化學知識認為還有一定量的硫酸剩余.
①請寫出銅跟濃硫酸反應(yīng)的化學方程式:
 

②為什么有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解,你認為原因是:
 

(3)為定量測定余酸的物質(zhì)的量濃度,某位同學進行了如下設(shè)計:
先測定銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2的量,再計算余酸的物質(zhì)的量濃度.他認為測定SO2的量的方法有多種,請問下列實驗方案中不可行的是
 
(填寫字母編號).
A.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^預(yù)先稱量過盛有堿石灰的干燥管,結(jié)束反應(yīng)后再次稱量
B.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔縉aOH溶液,再加入足量BaCl2溶液,過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀
C.用排水法測定裝置A產(chǎn)生氣體的體積.

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