为研究铜与浓硫酸的反应.某化学兴趣小组进行如下实验．实验I:反应产物的定性探究.按如图装置进行实验:(1)F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是SO2+2OH-=SO32-+H2O,B装置中的现象是白色粉末变蓝色．(2)实验过程中.能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是D装置中黑色固体颜色无变化.E装置中溶液褪色(3)实验结束时.撤去所有酒精灯之前� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

6．为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验．
实验I：反应产物的定性探究，按如图装置（固定装置已略去）进行实验：

（1）F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；B装置中的现象是白色粉末变蓝色．
（2）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是D装置中黑色固体颜色无变化，E装置中溶液褪色
（3）实验结束时，撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是拉起铜丝，关闭K₁，K₂
（4）实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是将A装置中冷却的混合溶液沿烧杯内壁缓缓倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌，观察是否有蓝色出现
实验Ⅱ：反应产物的定量探究
（5）在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，且黑色物质为Cu₂S．产生Cu₂S的反应为aCu+bH₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$cCu₂S+dCuSO₄+e H₂O，则a：b=5：4．
（6）为测定硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250.00mL溶液，取该溶液25.00mL加入足量KI溶液中振荡，以淀粉溶液为指示剂，用O．36mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂，3次实验平均消耗该Na₂S₂O₃溶液25.00mL．若反应消耗铜的质量为6.4g，则硫酸铜的产率为90%．
（已知2Cu²⁺+4I^-=2CuI+I₂，2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-）

分析加热条件下，Cu和浓硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，水具有挥发性，温度越高挥发性越强，所以生成的二氧化硫中含有水蒸气，水蒸气能使无水硫酸铜变蓝色；浓硫酸具有吸水性，能干燥二氧化硫气体；氢气具有还原性，能将黑色的氧化铜粉末还原为红色Cu；二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色；二氧化硫属于酸性氧化物且有毒，不能直接排空，可以用碱性溶液吸收．
（1）二氧化硫和NaOH反应生成亚硫酸钠和水；无水硫酸铜检验水蒸气；
（2）实验过程中，要证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素，只要证明生成的气体中含有二氧化硫不含氢气即可；
（3）实验结束时，撤去所有酒精灯之前要防止倒吸；
（4）铜离子在水溶液中呈蓝色，根据溶液颜色判断是否含有铜离子；
（5）根据转移电子及原子守恒配平方程式，从而确定a、b关系；
（6）根据2Cu²⁺+4I^-=2CuI+I₂、S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-得2Cu²⁺～I₂～S₂O₃^2-，根据铜离子和硫代硫酸根离子之间的关系式计算．

解答解：加热条件下，Cu和浓硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，水具有挥发性，温度越高挥发性越强，所以生成的二氧化硫中含有水蒸气，水蒸气能使无水硫酸铜变蓝色；浓硫酸具有吸水性，能干燥二氧化硫气体；氢气具有还原性，能将黑色的氧化铜粉末还原为红色Cu；二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色；二氧化硫属于酸性氧化物且有毒，不能直接排空，可以用碱性溶液吸收．
（1）二氧化硫属于酸性氧化物，和NaOH反应生成亚硫酸钠和水，离子反应方程式为 SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；水具有挥发性，升高温度促进其挥发，所以生成的气体中含有水蒸气，水蒸气能使无水硫酸铜由白色变为蓝色，所以B装置中的现象是：白色粉末变蓝色，
故答案为：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；白色粉末变蓝色；
（2）证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素，利用元素化合价变化生成的产物分析判断，若生成氢气，D装置会黑色变化为红色，若生成二氧化硫E装置中品红会褪色，所以证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的实验现象是，D装置中氧化铜黑色不变化，说明无氢气生成，E装置中品红试液褪色说明生成了二氧化硫气体，
故答案为：D装置中黑色固体颜色无变化，E装置中溶液褪色；
（3）实验结束时，拉起铜丝，撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是关闭K₁，K₂，防止CE中的溶液倒吸，炸裂玻璃管，故答案为：拉起铜丝，关闭K₁，K₂；
（4）验证生成的溶液中含有铜离子，需要把试管中的液体倒入水中溶解，观察是否出现蓝色溶液，将A装置中冷却的混合溶液沿烧杯内壁缓缓倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌，出现蓝色溶液证明含有铜离子，
故答案为：将A装置中冷却的混合溶液沿烧杯内壁缓缓倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌，观察是否有蓝色出现；
（5）aCu+bH₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$cCu₂S+dCuSO₄+e H₂O中Cu元素化合价由0价变为+1价、+2价、S元素化合价由+6价变为-2价，转移电子数为6，根据转移电子守恒及原子守恒配平方程式为5Cu+4H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu₂S+3CuSO₄+4H₂O，所以a：b=5：4，
故答案为：5：4；
（6）根据2Cu²⁺+4I^-=2CuI+I₂、2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-得2Cu²⁺～I₂～2S₂O₃^2-，
设制得的溶液中硫酸铜的物质的量浓度为xmol/L，
2Cu²⁺～I₂～2S₂O₃^2-，
2mol 2mol
0.025xmol （0.36×0.025）mol
2molL：2mol=0.025xmol：（0.36×0.025）mol
x=$\frac{2mol×（0.36×0.025）mol}{0.025mol×2mol}$=0.36，
则250mL溶液中n（Cu²⁺）=0.36mol/L×0.25L=0.09mol，参加反应的n（Cu）=$\frac{6.4g}{64g/mol}$=0.1mol，
则硫酸铜的产率=$\frac{0.09mol}{0.1mol}×100%$=90%，
故答案为：90%．

点评本题以浓硫酸和铜的反应为载体考查性质实验方案设计，涉及气体制取、气体检验、反应方程式的配平、方程式的计算等知识点，综合性较强，明确反应原理及基本操作是解本题关键，知道二氧化硫、氢气的检验方法及顺序，题目难度中等．

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15．

由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有图示的转换关系，已知C为密度最小的气体．
根据图示转化关系回答：
（1）若甲是电解质?写出下列物质的化学式：甲Al₂O₃，丁Al（OH）₃?写出乙与过量CO₂反应的离子方程式：AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃↓+HCO₃^-?
（2）若甲是非电解质?写出下列物质的化学式：甲SiO₂，乙Na₂SiO₃?

16．下列气体中不能用碱石灰干燥的是（　　）

CO₂

NH₃

SO₂

13．有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如表：

实验装置
部分实验现象	a极质量减小b极质量增加	c极有气体产生 b极质量减轻	d极溶解c极有气体产生	电流从a极流向d极

由此可判断这四种金属的活动性顺序是（　　）

1．已知下列热化学方程式：①Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H₁=-26.7kJ•mol^-1②3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H₂=-50.75kJ•mol^-1③Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H₃=-36.5kJ•mol^-1则反应FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）的焓变为+7.28 kJ•mol^-1．

11．钛被称为“二十一世纪金属”，工业上用钛铁矿制备金属钛的工艺流程如下：

请回答下列问题：
（1）铁在元素周期表中的位置为第四周期第ⅤⅢ族．
（2）写出TiO²⁺水解的离子方程式：TiO²⁺+2H₂O?H₂TiO₃+2H⁺．加入过量铁粉的作用是：①防止Fe²⁺氧化为Fe³⁺；②消耗多余硫酸．
（3）操作 I的实验步骤为：蒸发浓缩、冷却结晶，过滤．
（4）副产品主要成分的化学式为FeSO₄．
（5）写出TiO₂转化成TiCl₄的化学方程式2Cl₂+TiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl₄+2CO．

18．下列有关实验说法正确的是（　　）

	A．	在进行中和滴定时，用标准酸溶液润洗酸式滴定管2～3次，用蒸馏水洗2～3次，效果更佳
	B．	基于硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成S和SO₂，在定量分析测定反应速率时，即可用S对标记遮盖发，也可用排水法测SO₂体积，计算出相关的反应速率
	C．	燃料电池的制作：用包有薄海绵的两根碳棒做电极电解NaSO₄溶液，一段时间后切断电源，在两极之间接上发光二极管，发现二极管发光
	D．	过滤、结晶、灼烧、萃取、分液和蒸馏等都是常用的分离混合物的方法

15．某溶液可能含有NH₄⁺、K⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、I^-、SO₃^2-、SO₄^2-中的几种，现取100mL溶液加入少量溴水，溶液呈无色．继续滴加足量HNO₃和Ba（NO₃）₂混合溶液，产生沉淀，沉淀经洗涤、高温干燥后质量为4.66g．滤液加足量NaOH溶液、加热，生成气体在标准状况下体积为1120mL．根据上述实验，以下推测正确的是（　　）

	A．	原溶液肯定只存在NH₄⁺、SO₃^2-
	B．	原溶液一定不含Ba²⁺、Fe³⁺、I^-
	C．	原溶液可能存在K⁺、SO₄^2-
	D．	另取试液滴加足量盐酸、BaCl₂溶液，即可确定溶液离子组成

16．设N_A为阿伏伽德罗常数的值．下列说法正确的是（　　）

	A．	71gNa₂SO₄固体中含钠离子数目为N_A
	B．	28g由乙烯和丙烯组成的混合气体中含碳碳双键数目为N_A
	C．	标准状况下，22.4LHF中含HF分子数目为N_A
	D．	25g质量分数为68%的H₂O₂水溶液中含氧原子数目为N_A

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