例某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應情況，用下圖所示的裝置先進行了有關(guān)實驗：

                                 

⑴B是用來收集實驗中產(chǎn)生的裝置，但未將導管畫全，請將裝置圖補充完整。

⑵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請寫出銅與濃硫酸反應的化學方程式

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下列試劑中能夠證明反應結(jié)束后的燒瓶中確有余酸的是       （填寫字母編號）

A．鐵粉      B．BaCl2溶液       C．銀粉       D．Na2CO3溶液

（3）為了測定余酸的物質(zhì)的量濃度，甲、乙兩位同學進行了如下設計:

①甲同學設計方案是：

先測定銅與濃硫酸反應產(chǎn)生的SO2的量,再計算余酸的物質(zhì)的量濃度,他認為測定SO2的量的方法有很多種,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)生的氣體緩緩通過預先稱量過的盛有堿石灰的干燥管,結(jié)束反應后再次稱量

B：將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩通入足量用稀硫酸酸化的高錳酸鉀溶液,再加入足量的氯化鋇溶液,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)生的氣體緩緩通入足量的氫氧化鋇溶液(預先除去了溶解O2),反應完全后,過濾、洗滌、干燥,稱量沉淀(隔絕空氣條件下)

②乙同學設計的方案是：

在反應后的溶液中加蒸餾水稀釋至1000mL，取20mL于錐形瓶中，滴加2～3滴甲基橙指示劑，用標準氫氧化鈉溶液進行滴定(已知：Cu(OH)2開始沉淀的pH約為5)，通過測定出消耗NaOH溶液的體積來求余酸的物質(zhì)的量濃度。假定反應前后燒瓶中溶液體積不變,你認為乙同學設計的實驗方案能否求得余酸的物質(zhì)的量濃度          ,(填能或否)，其理由是                                      。

(4)請你再設計一個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)，并寫出相應的計算式。

（1）略；（2）①Cu+2H2SO4（濃）=CuSO4+SO2↑+2H2O；②隨著反應的進行，濃硫酸被不斷消耗，生成水逐漸增多，濃硫酸逐漸變成稀硫酸，稀硫酸不能與銅反應。③AD（3）①A、B、C；②否。其理由是：水溶液中Cu2+呈藍色，導致無法通過溶液顏色變化判斷滴定終點。

（4）參考方案一：反應結(jié)束后將燒瓶中的銅片取出，洗凈、烘干，稱量的剩余銅的質(zhì)量為mg。計算式為：c={[0.216-(6.4-m)÷32]÷0.012}mol/L。

參考方案二：反應結(jié)束后將燒瓶中的銅片取出，然后向溶液中加入足量的BaCl2溶液，過濾出沉淀，洗滌、干燥稱量沉淀質(zhì)量為mg。計算式為：

c=[(2m÷233-0.216)÷0.012]mol/L.

參考方案三：反應結(jié)束后,將燒瓶中銅片取出,然后向溶液中加入足量的NaOH溶液,過濾出沉淀,洗滌、干燥后稱量沉淀質(zhì)量為mg.計算式為:

c=[(0.216-m÷49)÷0.012]mol/L


解析:

：本題取之于教材中證明濃硫酸具有強氧化性,并證明產(chǎn)物之一是SO2的實驗，在此基礎上進行了加工、擴展形成的一道獨具特色的研究性試題,符合目前考試趨勢和命題方向,通過該題既可以提高學生的發(fā)散思維能力、實驗設計能力、實驗方案檢查能力,還可以培養(yǎng)學生嚴密的科學態(tài)度。該設計整體思路是由簡單逐漸加深,使學生的思維逐步提高,最后達到高考所要求的能力水平。第一層次：考查氣體的收集方法，收集有毒氣體時只能在密閉條件下進行，并且用排空氣發(fā)收集，根據(jù)SO2的物理性質(zhì)可以知道，應用向上排空氣法進行收集，并且尾氣要用氫氧化鈉吸收，按此,可補充完整裝置圖，但要注意的是可能出現(xiàn)的漏答情況。第二層次：要求寫出濃硫酸與銅反應的化學方程式：Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O,本反應中有水生成,濃硫酸不斷消耗，因此，硫酸濃度會不斷降低，當變成稀硫酸時，銅就不能再繼續(xù)反應。即稀硫酸不能與銅反應。第三層次：判斷檢驗方案是否正確，該題給出四個檢驗方案，逐個分析才能得出正確結(jié)論，對A方案中沒有除去水蒸氣，故該方案不可行；B方案中雖然SO2能被氧化成SO42- ：2MnO4—+5SO2+2H2O=Mn2++SO42—+4H+，但酸化時加入的是H2SO4，產(chǎn)生的白色沉淀是由兩部分得來，沒有辦法計算SO2是多少，故該方案也不可行；C方案用滴定方案看起來可行的，但滴定終點需要通過溶液的顏色變化判斷，該溶液呈蘭色，無法通過顏色變化確定滴定終點，故也不可行；只有D方案在題設條件下是可行的，但操作仍然比較困難。因此，出題者把更好的實驗方案留給了學生自己來發(fā)揮，即第（4）問，我們可以從測定銅片質(zhì)量變化、測剩余在反應器中的SO42—、測生成的Cu2+的物質(zhì)的量等方面進行設計。具體參考答案如下：

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

能源是人類社會發(fā)展的基礎，地球上最基本的能源是太陽能，生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品所貯存的能量，化石燃料蘊藏的能量也來自遠古時期生物體所吸收利用的太陽能．
（1）在當代人們的生活中，你所知道的利用太陽能輻射加熱物體的方式有
地膜、大棚、溫室、太陽能熱水器等
地膜、大棚、溫室、太陽能熱水器等
（任舉三例）．
（2）在生物質(zhì)能的利用過程中，可以制得重要的有機物乙醇．某�；瘜W課外興趣小組的學生為了驗證乙醇的分子結(jié)構(gòu)，設計如下實驗程序：乙醇的組成元素的確定、分子式的確定、分子結(jié)構(gòu)的確定．
（Ⅰ）他們決定用分析乙醇燃燒的產(chǎn)物來確定乙醇中含有C、H兩種元素，簡要說明他們的實驗操作方法和現(xiàn)象：
①證明含有氫元素的實驗操作方法和現(xiàn)象是
用一干燥的小燒杯倒置在乙醇燃燒火焰上方，燒杯內(nèi)壁有水珠生成
用一干燥的小燒杯倒置在乙醇燃燒火焰上方，燒杯內(nèi)壁有水珠生成
．
②證明含有碳元素的實驗操作方法和現(xiàn)象是
將內(nèi)壁用澄清石灰水潤濕的小燒杯倒置在火焰上方，石灰水變渾濁
將內(nèi)壁用澄清石灰水潤濕的小燒杯倒置在火焰上方，石灰水變渾濁
．
（Ⅱ）用分析燃燒產(chǎn)物來證實乙醇中還含有氧元素時，需要取得一些實驗數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)應該是
乙醇、二氧化碳及水三種物質(zhì)的質(zhì)量
乙醇、二氧化碳及水三種物質(zhì)的質(zhì)量
．
實驗中他們可能會用到下列裝置，請你將必需的相關(guān)裝置的序號按從左到右排出合理的順序（→表示氣體的流向）：
CD或CB
CD或CB
．

（Ⅲ）為確定乙醇的分子式，除（Ⅱ）中需要取得的數(shù)據(jù)外，你認為還是否需要測定乙醇的相對分子質(zhì)量呢？
不需要
不需要
．
（Ⅳ）為確定乙醇的分子結(jié)構(gòu)，他們先測定一定量無水乙醇和金屬鈉反應生成氫氣的體積，選用了如下圖所示的儀器裝置（有的儀器配有雙孔橡皮塞）．則

①這些儀器裝置的合理的連接順序是
D
D
接
B
B
接
E
E
接
A
A
接
F
F
接
C
C
（填代表各部分儀器裝置的大寫字母）．
②由實驗證明乙醇的分子結(jié)構(gòu)是CH3CH2OH而不是CH3OCH3的理由是
根據(jù)Na與乙醇反應生成的H2的量判斷出只有一個H與其他H原子處于不同的特殊位置．從而進一步確定其結(jié)構(gòu)為C2H5OH而非CH3-O-CH3
根據(jù)Na與乙醇反應生成的H2的量判斷出只有一個H與其他H原子處于不同的特殊位置．從而進一步確定其結(jié)構(gòu)為C2H5OH而非CH3-O-CH3
．
（3）開發(fā)新能源以緩解石油等的短缺引起的能源危機是一個重要課題．據(jù)報道，某地近年建設了一個年生產(chǎn)工業(yè)酒精500萬噸的工廠，目的是為了將工業(yè)酒精與汽油混合作為汽車燃料而減少汽油的消耗量．已知生產(chǎn)酒精的方法有如下三種（用化學方程式表示）：
方法一：CH2=CH2+H2O
催化劑
△
 CH3CH2OH
方法二：CH3-CH2Br+H2O 
NaOH
△
 CH3CH2OH+HBr
方法三：（C6H10O5）n（淀粉）+n H2O 
淀粉酶
 n C6H12O6（葡萄糖）
C6H12O6（葡萄糖） 
酒化酶
2C2H5OH+2CO2↑
綜合地看，你認為這三種方法中，較好的是
A
A
（填字母），理由是
反應原理符合綠色化學的原則，反應物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物
反應原理符合綠色化學的原則，反應物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物
．
A．方法一           B．方法二           C．方法三
你認為該工廠生產(chǎn)工業(yè)酒精用的是
方法三
方法三
（填“方法一”、“方法二”或“方法三”）而不是另外的兩種方法的原因是
乙烯、溴乙烷都是來自于以石油為原料制得的物質(zhì)，石油是不可再生的，利用它們制成酒精還不如直接利用石油
乙烯、溴乙烷都是來自于以石油為原料制得的物質(zhì)，石油是不可再生的，利用它們制成酒精還不如直接利用石油
_．

查看答案和解析>>

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，但未將導管畫全，請在圖上把導管補充完整．
（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計：
先測定銅與濃硫酸反應產(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)生的氣體緩緩通過預先稱量過的盛有堿石灰的干燥管，結(jié)束反應后再次稱量
B．將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩通入足量用稀硫酸酸化的高錳酸鉀溶液，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)生的氣體緩緩通入足量氫氧化鋇溶液，反應完全后，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀
E．將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩通入足量硝酸酸化的硝酸鋇溶液，反應完全后，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）
 
．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源：不詳 題型：問答題

能源是人類社會發(fā)展的基礎，地球上最基本的能源是太陽能，生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品所貯存的能量，化石燃料蘊藏的能量也來自遠古時期生物體所吸收利用的太陽能．
（1）在當代人們的生活中，你所知道的利用太陽能輻射加熱物體的方式有______（任舉三例）．
（2）在生物質(zhì)能的利用過程中，可以制得重要的有機物乙醇．某校化學課外興趣小組的學生為了驗證乙醇的分子結(jié)構(gòu)，設計如下實驗程序：乙醇的組成元素的確定、分子式的確定、分子結(jié)構(gòu)的確定．
（Ⅰ）他們決定用分析乙醇燃燒的產(chǎn)物來確定乙醇中含有C、H兩種元素，簡要說明他們的實驗操作方法和現(xiàn)象：
①證明含有氫元素的實驗操作方法和現(xiàn)象是______．
②證明含有碳元素的實驗操作方法和現(xiàn)象是______．
（Ⅱ）用分析燃燒產(chǎn)物來證實乙醇中還含有氧元素時，需要取得一些實驗數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)應該是______．
實驗中他們可能會用到下列裝置，請你將必需的相關(guān)裝置的序號按從左到右排出合理的順序（→表示氣體的流向）：______．

精英家教網(wǎng)

（Ⅲ）為確定乙醇的分子式，除（Ⅱ）中需要取得的數(shù)據(jù)外，你認為還是否需要測定乙醇的相對分子質(zhì)量呢？______．
（Ⅳ）為確定乙醇的分子結(jié)構(gòu)，他們先測定一定量無水乙醇和金屬鈉反應生成氫氣的體積，選用了如下圖所示的儀器裝置（有的儀器配有雙孔橡皮塞）．則

精英家教網(wǎng)

①這些儀器裝置的合理的連接順序是______接______接______接______接______接______（填代表各部分儀器裝置的大寫字母）．
②由實驗證明乙醇的分子結(jié)構(gòu)是CH3CH2OH而不是CH3OCH3的理由是
______．
（3）開發(fā)新能源以緩解石油等的短缺引起的能源危機是一個重要課題．據(jù)報道，某地近年建設了一個年生產(chǎn)工業(yè)酒精500萬噸的工廠，目的是為了將工業(yè)酒精與汽油混合作為汽車燃料而減少汽油的消耗量．已知生產(chǎn)酒精的方法有如下三種（用化學方程式表示）：
方法一：CH2=CH2+H2O
催化劑
△
 CH3CH2OH
方法二：CH3-CH2Br+H2O 
NaOH
△
 CH3CH2OH+HBr
方法三：（C6H10O5）n（淀粉）+n H2O 
淀粉酶
 n C6H12O6（葡萄糖）
C6H12O6（葡萄糖） 
酒化酶
2C2H5OH+2CO2↑
綜合地看，你認為這三種方法中，較好的是______（填字母），理由是______．
A．方法一           B．方法二           C．方法三
你認為該工廠生產(chǎn)工業(yè)酒精用的是______（填“方法一”、“方法二”或“方法三”）而不是另外的兩種方法的原因是_______．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源：2005-2006學年江蘇省徐州市高一（下）期末化學試卷（解析版） 題型：解答題

能源是人類社會發(fā)展的基礎，地球上最基本的能源是太陽能，生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品所貯存的能量，化石燃料蘊藏的能量也來自遠古時期生物體所吸收利用的太陽能．
（1）在當代人們的生活中，你所知道的利用太陽能輻射加熱物體的方式有______（任舉三例）．
（2）在生物質(zhì)能的利用過程中，可以制得重要的有機物乙醇．某校化學課外興趣小組的學生為了驗證乙醇的分子結(jié)構(gòu)，設計如下實驗程序：乙醇的組成元素的確定、分子式的確定、分子結(jié)構(gòu)的確定．
（Ⅰ）他們決定用分析乙醇燃燒的產(chǎn)物來確定乙醇中含有C、H兩種元素，簡要說明他們的實驗操作方法和現(xiàn)象：
①證明含有氫元素的實驗操作方法和現(xiàn)象是______．
②證明含有碳元素的實驗操作方法和現(xiàn)象是______．
（Ⅱ）用分析燃燒產(chǎn)物來證實乙醇中還含有氧元素時，需要取得一些實驗數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)應該是______．
實驗中他們可能會用到下列裝置，請你將必需的相關(guān)裝置的序號按從左到右排出合理的順序（→表示氣體的流向）：______．

（Ⅲ）為確定乙醇的分子式，除（Ⅱ）中需要取得的數(shù)據(jù)外，你認為還是否需要測定乙醇的相對分子質(zhì)量呢？______．
（Ⅳ）為確定乙醇的分子結(jié)構(gòu)，他們先測定一定量無水乙醇和金屬鈉反應生成氫氣的體積，選用了如下圖所示的儀器裝置（有的儀器配有雙孔橡皮塞）．則

①這些儀器裝置的合理的連接順序是______接______接______接______接______接______（填代表各部分儀器裝置的大寫字母）．
②由實驗證明乙醇的分子結(jié)構(gòu)是CH3CH2OH而不是CH3OCH3的理由是
______．
（3）開發(fā)新能源以緩解石油等的短缺引起的能源危機是一個重要課題．據(jù)報道，某地近年建設了一個年生產(chǎn)工業(yè)酒精500萬噸的工廠，目的是為了將工業(yè)酒精與汽油混合作為汽車燃料而減少汽油的消耗量．已知生產(chǎn)酒精的方法有如下三種（用化學方程式表示）：
方法一：CH2=CH2+H2O CH3CH2OH
方法二：CH3-CH2Br+H2O  CH3CH2OH+HBr
方法三：（C6H10O5）n（淀粉）+n H2O  n C6H12O6（葡萄糖）
C6H12O6（葡萄糖） 2C2H5OH+2CO2↑
綜合地看，你認為這三種方法中，較好的是______（填字母），理由是______．
A．方法一           B．方法二           C．方法三
你認為該工廠生產(chǎn)工業(yè)酒精用的是______（填“方法一”、“方法二”或“方法三”）而不是另外的兩種方法的原因是_______．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案