题目内容
【题目】某研究小组同学为探究锌与硫酸反应生成SO2、H2的临界浓度(浓硫酸能与锌反应生成SO2的最低浓度)设计了如下实验。在大试管A中加入100mL 18mol/L硫酸，向连接在塑料棒上的多孔塑料球内加入足量的锌粒(塑料棒可以上下移动)，在试剂瓶D中加入足量的浓NaOH溶液(加热和夹持装置已省略)。
已知：锌与浓硫酸接触，开始时反应缓慢，可以适当加热以加速其反应，当有大量气泡生成时，该反应速率会明显加快并伴有大量的热放出。
(1)请写出锌与硫酸反应产生SO2的化学方程式_______。
(2)在组装仪器之后，加入试剂之前必须进行的操作是__________。
(3)长导管B的作用是______，如果没有这个设计，最终测定的临界浓度会_______。(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
(4)装置中干燥管C的作用是_______。
(5)反应结束后向D装置中加入足量的H2O2溶液和足量的BaCl2溶液，充分反应后将所得沉淀过滤、洗涤、干燥、称量得到固体质量为a克，则浓硫酸与锌反应的临界浓度为：_________mol/L。(用含a的计算式表示，忽略体积变化)
(6)某同学通过联系氧化还原反应的相关知识，认为也可以利用硫酸酸化的高锰酸钾溶液对D中的SO
进行滴定，通过滴定出的SO的物质的量计算临界浓度，你认为他的这一想法是否可行?______(填“可行”或“不可行”)，原因是_____。
【答案】Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O 检验装置气密性 导气、冷凝回流 偏低 防倒吸 
不可行 实验过程中不能保证得到的Na2SO3溶液是否会被空气中的氧气氧化变质，造成滴定结果不准确
【解析】
本实验的目的是探究锌与硫酸反应生成SO2、H2的临界浓度(浓硫酸能与锌反应生成SO2的最低浓度)，浓硫酸在与Zn反应过程中，先表现S元素的氧化性，此时的还原产物为SO2，之后硫酸变稀反应生成H2；将生成的SO2在装置D中用足量的NaOH溶液吸收，然后向D装置中加入足量的H2O2溶液将S元素全部氧化为SO
，之后加入足量的氯化钡溶液得到BaSO4沉淀，通过测定硫酸钡沉淀的量来确定与Zn反应生成SO2消耗的硫酸的量，从而确定剩余硫酸的浓度，即临界浓度。
(1)根据电子守恒和元素守恒可得锌与浓硫酸反应生成SO2的化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O；
(2)在组装仪器之后，加入试剂之前必须进行的操作是检验装置的气密性，防止漏气；
(3)反应过程中会发出大量的热，造成水的挥发，使硫酸的浓度增大，与锌反应生成二氧化硫的硫酸偏多，造成测定的临界浓度偏小，所以需要长导管导气同时冷凝回流水蒸气；
(4)二氧化硫易溶于NaOH溶液，所以需要装置C来防止倒吸；
(5)得到的沉淀为BaSO4，n(SO2)=n(BaSO4)=
mol，根据反应方程式可知与Zn反应生成SO2所消耗的硫酸的物质的量为
mol，原浓硫酸体积为100mL，浓度为18mol/L，所以剩余的硫酸的物质的量为(1.8-)mol，浓度为mol/L；
(6)实验过程中不能保证得到的Na2SO3溶液是否会被空气中的氧气氧化变质，造成滴定结果不准确，所以该同学的想法不可行。
【题目】氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，某工厂以硫化铜矿石(含 CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下：
常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表：
Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
开始沉淀 | 7.5 | 2.7 | 4.8 |
完全沉淀 | 9.0 | 3.7 | 6.4 |
(1)炉气中的有害气体成分是________，Cu2S与O2反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(2)试剂X是H2O2溶液，当试剂X是___________时，更有利于降低生产成本。
(3)加入试剂Y调pH时，pH的调控范围是________。
(4)“还原”步骤中为提高N2H4转化率可采取的措施有_________(填序号)。
a．不断搅拌，使N2H4和溶液充分接触 b．增大通入N2H4的流速
c．减少KOH的进入量 d．减小通入N2H4的流速
(5)写出用N2H4制备Cu2O的化学方程式为_______________
(6)操作X包括烘干，其中烘干时要隔绝空气，其目的是____________。
