Question

某化學課外興趣小組為探究銅與濃硫酸反應(yīng)的相關(guān)問題和SO₂：的性質(zhì)，用如圖裝置進行有關(guān)實驗：

探究I：SO₂的性質(zhì)
（1）實驗過程中，裝置B溶液能否出現(xiàn)白色沉淀

 

（填“能”或“否”）．
（2）實驗過程中，裝置C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（3）實驗過程中，裝置D中發(fā)生的現(xiàn)象是

 

．
（4）裝置E的目的是探究SO₂與品紅作用的可逆性，請寫出實驗操作及現(xiàn)象

 

．
探究Ⅱ：銅與濃流酸反應(yīng)的相關(guān)問題
實驗中他們?nèi)?.4g銅片和10mL 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． 
（5）反應(yīng)完畢，銅片與硫酸均有剩余，你認為原因是

 

．
（6）下列藥品中能夠用來證明反應(yīng)完畢后燒瓶中確有剩余硫酸的是

 

（填寫編號）．
A，鐵粉   B．氯化鋇溶液   C．銀粉   D．碳酸氫鈉溶液
（7）該化學興趣小組中有一學生，選用氫氧化鈉溶液來測定剩余硫酸的物質(zhì)的量濃度（反應(yīng)前后溶液的體積變化忽略不計），請簡要寫出操作步驟及計算原理（不必計算）．

 

．

Answer 1

考點：濃硫酸的性質(zhì)實驗

專題：實驗題

分析：（1）濃硫酸和銅片加熱反應(yīng)是二氧化硫氣體，通過氯化鋇溶液不發(fā)生反應(yīng)；
（2）利用二氧化硫與高錳酸鉀溶液，二氧化硫與硫化鈉的氧化還原反應(yīng)來分析反應(yīng)現(xiàn)象和性質(zhì)，依據(jù)離子性質(zhì)和電荷守恒，原子守恒配平書寫離子方程式；
（3）二氧化硫進入硫化鈉溶液中，B中S元素的化合價升高，表現(xiàn)還原性，C中二氧化硫中硫元素的化合價降低，表現(xiàn)氧化性，發(fā)生的氧化還原反應(yīng)生成硫單質(zhì)；
（4）根據(jù)二氧化硫能使品紅褪色，但加熱褪色后的溶液又可恢復紅色來解答；
（5）稀硫酸與銅不反應(yīng)；
（6）氫離子可與鐵或碳酸鹽反應(yīng)；
（7）選用氫氧化鈉溶液來測定剩余硫酸的物質(zhì)的量濃度，應(yīng)先加入搶銀行溶液沉淀銅離子為氫氧化銅沉淀，過濾洗滌干燥后稱重至恒重，依據(jù)氫氧化銅質(zhì)量計算物質(zhì)的量得到反應(yīng)的硫酸物質(zhì)的量，進而得到剩余離子的物質(zhì)的量，反應(yīng)前后溶液的體積變化忽略不計，得到物質(zhì)的量濃度；

解答： 解：（1）濃硫酸和銅片加熱反應(yīng)是二氧化硫氣體，通過氯化鋇溶液不發(fā)生反應(yīng)；
故答案為：否；
（2）高錳酸鉀溶液為紫紅色，具有氧化性，二氧化硫具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則觀察到紅色逐漸變淺直至完全褪去，高錳酸鉀溶液和二氧化硫氣體發(fā)生的離子反應(yīng)為：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（3）二氧化硫進入硫化鈉溶液中，B中S元素的化合價升高，表現(xiàn)還原性，C中二氧化硫中硫元素的化合價降低，表現(xiàn)氧化性，發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為2S^2-+SO₂+2H₂O=3S↓+4OH^-，則觀察到出現(xiàn)黃色渾濁；
故答案為：無色溶液中出現(xiàn)黃色渾濁；
（4）因二氧化硫能使品紅褪色，但加熱褪色后的溶液又可恢復紅色，則操作為待品紅溶液完全褪色后，關(guān)閉分液漏斗的旋塞，點燃酒精燈加熱，觀察到的現(xiàn)象為無色溶液恢復為紅色；
故答案為：待品紅溶液完全褪色后，關(guān)閉分液漏斗的旋塞，點燃酒精燈加熱；無色溶液恢復為紅色；
（5）稀硫酸與銅不反應(yīng)，隨著反應(yīng)進行，硫酸被消耗，產(chǎn)物有水生成，所以濃硫酸變成稀硫酸，
故答案為：隨著反應(yīng)進行，硫酸被消耗，產(chǎn)物有水生成，所以濃硫酸變成稀硫酸，反應(yīng)會停止；
（6）根據(jù)金屬的通性，氫離子能與活潑金屬如鐵反應(yīng)，若有氫氣生成，則說明有余酸；即使沒有余酸溶液中也有硫酸根，都能與氯化鋇反應(yīng)生成沉淀；稀硫酸與銀不反應(yīng)；氫離子能與碳酸鹽反應(yīng)，若有能使澄清的石灰水變渾濁的氣體生成，則說明有余酸，故選AD；
（7）選用氫氧化鈉溶液來測定剩余硫酸的物質(zhì)的量濃度，應(yīng)先加入搶銀行溶液沉淀銅離子為氫氧化銅沉淀，過濾洗滌干燥后稱重至恒重，依據(jù)氫氧化銅質(zhì)量計算物質(zhì)的量得到反應(yīng)的硫酸物質(zhì)的量，進而得到剩余離子的物質(zhì)的量，反應(yīng)前后溶液的體積變化忽略不計，得到物質(zhì)的量濃度；步驟和現(xiàn)象為：
①取反應(yīng)后的溶液，向其中加入過量的氫氧化鈉溶液，至氫氧化銅完全沉淀；
②過濾、洗滌、低溫干燥、稱量至恒重；
③依據(jù)氫氧化銅的量計算出已反應(yīng)的硫酸的量，進而計算剩余硫酸的物質(zhì)的量濃度；
故答案為：①取反應(yīng)后的溶液，向其中加入過量的氫氧化鈉溶液，至氫氧化銅完全沉淀；
②過濾、洗滌、低溫干燥、稱量至恒重；
③依據(jù)氫氧化銅的量計算出已反應(yīng)的硫酸的量，進而計算剩余硫酸的物質(zhì)的量濃度；

點評：本題考查了濃硫酸性質(zhì)的分析應(yīng)用，生成二氧化硫的還原性、漂白性是分析關(guān)鍵，注意濃硫酸隨反應(yīng)進行變化為稀硫酸不與銅發(fā)生反應(yīng)，題目難度中等．