题目内容

实验室用浓硫酸与铜的反应制取少量NaHSO3,实验装置如图所示:
请回答:
(1)实验中取一定量Cu片和一定量浓H2SO4放在圆底烧瓶中共热,至反应结束后,发现烧瓶中还有少量Cu剩余,有人认为还有一定量的H2SO4剩余,原因是
稀H2SO4与Cu不反应
稀H2SO4与Cu不反应
随着反应进行,H2SO4越来越稀,所以H2SO4一定有剩余
随着反应进行,H2SO4越来越稀,所以H2SO4一定有剩余
,在不增加浓H2SO4的前提下,若使剩余铜片溶解可再加入
NaNO3、Fe2O3
NaNO3、Fe2O3
(填写两种属于不同类别的物质).
(2)向反应后的溶液中加入足量的CuO,使剩余的H2SO4全部转化为CuSO4,过滤后将滤液加热浓缩,冷却结晶制得硫酸铜晶体(CuSO4?XH2O)某小组同学采用加热法测定该晶体里结晶水X的值;
①在他们的实验操作中至少称量
4
4
次.
②下面是其中一次实验的数据
坩埚质量 坩埚与晶体总质量 加热后坩埚与固体总质量
11.7g 22.7g 18.6g
根据上表数据计算判断x的实测值比理论值(x=5)
偏大
偏大
(填“偏大”或“偏小”).
(3)装置乙的作用是:
防止丙中液体倒吸入甲中
防止丙中液体倒吸入甲中

(4)下列说法正确的是:
bdf
bdf
(填序号).
a.甲装置使用的玻璃仪器有:酒精灯、玻璃管、长颈漏斗、圆底烧瓶
b.KMnO4溶液用于尾气处理
c.当把品红溶液滴入到锥形瓶中,若品红不褪色,说明无NaHSO3产生
d.当把品红溶液滴入到锥形瓶中,若品红褪色,说明NaOH已完全转化为NaHSO3
e.若把品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液,并滴入到锥形瓶中,不显紫红色,说明NaOH已完全转化为NaHSO3
f.此装置换上其它药品后,不能制取和收集少量纯净的氯气.
分析:(1)浓硫酸随反应进行浓度变稀后不再与铜反应,所以剩余硫酸,加入硝酸盐,硝酸根离子在酸性溶液中具有强氧化性能溶解铜,也可以加入氧化铁溶解生成三价铁离子也能溶解铜;
(2)根据有关数据可计算出X的实测值比5大,实验中产生的误差使实测值偏大,①实验中为准确测定结晶水的值,应分别测定坩埚的质量、坩埚与晶体的总质量,以此测定晶体的质量,然后称量加热后坩埚与固体总质量,之后再加热一次以判断晶体是否完全分解,总共称量4次;
②根据表中数据计算硫酸铜和结晶水的物质的量,进而计算X值,并分析可能的原因.
(3)装置乙主要是防止倒吸.
(4)a、装置中是分液漏斗;
b、高锰酸钾溶液可以吸收二氧化硫;
c、溶液中如果溶有SO2则品红褪色,若无SO2则不褪色,但并不能说明无NaHSO3
d、溶液中如果溶有SO2则品红褪色,若无SO2则不褪色,但并不能说明无NaHSO3
e、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、二氧化硫都可以和高锰酸钾反应;
f、依据装置分析制备,收集,除杂,尾气吸收分析判断;
解答:解:(1)稀H2SO4与Cu不反应,随着反应进行,H2SO4越来越稀,所以H2SO4一定有剩余,加入NaNO3,可以形成稀硝酸继续溶解铜,Fe2O3溶于酸生成三价铁离子能溶解铜;
故答案为:稀H2SO4与Cu不反应,随着反应进行,H2SO4越来越稀,所以H2SO4一定有剩余;NaNO3,Fe2O3
(2))①实验中为准确测定结晶水的值,应分别测定坩埚的质量、坩埚与晶体的总质量,以此测定晶体的质量,然后称量加热后坩埚与固体总质量,之后再加热一次以判断晶体是否完全分解,总共称量4次,故答案为:4;
②该实验晶体的质量为22.7g-11.7g=11g,硫酸铜的质量为18.9g-11.7g=7.2g,水的质量为22.7g-18.9g=3.8g,则n(CuSO4)=
7.2g
160g/mol
=0.045mol,n(H2O)=
3.8g
18g/mol
=0.21mol,所以x=
0.21
0.045
=4.7,小于5,硫酸铜晶体中含有不挥发的杂质,加热失水后露置在空气中冷却等都会造成硫酸铜的质量偏大,水的质量偏小,而实验前晶体表面有湿存水或加热时有晶体飞溅出去,会造成质量差偏大,结果偏大;
故答案为:偏大;
(3)装置乙是安全瓶,可防止丙装置中的液体倒吸入甲中;故答案为:防止丙中液体倒吸入甲中;
(4)a.甲装置使用的玻璃仪器有:酒精灯、玻璃管、分液漏斗、圆底烧瓶,故a错误;
b.KMnO4溶液用于尾气处理,二氧化硫是污染性气体不能排放到大气中,高锰酸钾溶液可以吸收二氧化硫,故b正确;
c.当把品红溶液滴入到锥形瓶中,溶液中如果溶有SO2则品红褪色,若无SO2则不褪色,但并不能说明无NaHSO,3.故c错误;
d.当把品红溶液滴入到锥形瓶中,若品红褪色,说明溶液中含有二氧化硫,过量的二氧化硫和氢氧化钠全部反应,说明NaOH已完全转化为NaHSO3,故d正确;
e.若把品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液,并滴入到锥形瓶中,不显紫红色,高锰酸钾发生反应,其中亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、二氧化硫都可以和高锰酸钾反应,不能说明NaOH已完全转化为NaHSO3,故e错误;
f.此装置换上其它药品后,若制取氯气,氯气比空气重,装置乙丙不能收集,无除杂装置,不能制取和收集少量纯净的氯气.故f正确;
故选:b  d  f;
点评:本题考查铜与浓硫酸的反应,题目难度较大,本题注意(2)实验测定步骤和注意问题为易错点,掌握实验操作,分析实验现象是解题关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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实验室用浓硫酸与铜的反应制取少量  NaHSO3,实验装置如图所示.请回答:
(1)实验中取一定量Cu片和一定量浓H2SO4放在圆底烧瓶中共热,至反应结束后,发现烧瓶中还有少量Cu剩余,则H2SO4 是否剩余
剩余
剩余
,原因是
稀H2SO4与Cu不反应,随着反应进行,H2SO4越来越稀,所以H2SO4一定有剩余(
稀H2SO4与Cu不反应,随着反应进行,H2SO4越来越稀,所以H2SO4一定有剩余(

(2)向反应后的溶液中加入足量的CuO,过滤后将滤液加热浓缩,冷却结晶制得硫酸铜晶体(CuSO4?xH2O)某小组同学采用加热法测定该晶体里结晶水 x 的值;
①在他们的每次实验操作中至少称量
4
4
次.
③加热法测定该晶体里结晶水 x 的值,结晶水完全失去的判断方法是
两次称量不超过0.1g
两次称量不超过0.1g

④下面是三次实验数据的平均值
坩埚质量 坩埚与晶体总质量 加热后坩埚与固体总质量
11.7g 22.7g 18.6g
根据上表数据计算出x 的实测值为
5.28
5.28

(3)下列说法正确的是:
bd
bd
(填序号).
a.甲装置使用的玻璃仪器有:酒精灯、玻璃管、长颈漏斗、圆底烧瓶;
b.KMnO4溶液用于尾气处理;
c.当把品红溶液滴入到锥形瓶中,若品红不褪色,说明无NaHSO3产生;
d.当把品红溶液滴入到锥形瓶中,若品红褪色,说明NaOH已完全转化为NaHSO3
e.若把品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液,并滴入到锥形瓶中,不显紫红色,说明NaOH已完全转化为NaHSO3

(14分)实验室用浓硫酸与铜的反应制取少量NaHSO3,实验装置如下图所示:

 

                            

 请回答:

  (1)实验中取一定量Cu片和一定量浓H2SO4放在圆底烧瓶中共热,至反应结束后,发现烧瓶中还有少量Cu剩余,有人认为还有一定量的H2SO4剩余,原因是                

                                   ,在不增加浓H2SO4的前提下,若使剩余铜片溶解可再加入               (填写两种属于不同类别的物质)。

  (2)向反应后的溶液中加入足量的CuO,使剩余的H2SO4全部转化为CuSO4,过滤后将滤液加热浓缩,冷却结晶制得硫酸铜晶体(CuSO4·XH2O)某小组同学采用加热法测定该晶体里结晶水X的值;

       ①在他们的实验操作中至少称量          次。

②下面是其中一次实验的数据

坩埚质量

坩埚与晶体总质量

加热后坩埚与固体总质量

11.7g

22.7g

18.6g

根据上表数据计算判断x的实测值比理论值(x=5)        (填“偏大”或“偏小”)。

   (3)装置乙的作用是:                                                    

   (4)下列说法正确的是:         (填序号)。

        a.甲装置使用的玻璃仪器有:酒精灯、玻璃管、长颈漏斗、圆底烧瓶

b.KMnO4溶液用于尾气处理

c.当把品红溶液滴入到锥形瓶中,若品红不褪色,说明无NaHSO3产生

d.当把品红溶液滴入到锥形瓶中,若品红褪色,说明NaOH已完全转化为NaHSO3

       e.若把品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液,并滴入到锥形瓶中,不显紫红色,说明NaOH已完全转化为NaHSO3

f.此装置换上其它药品后,不能制取和收集少量纯净的氯气

 

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