题目内容

安徽省从2013年12月1日零时起,车用汽油升级为“国Ⅳ”标准,对二氧化硫的排放有了大大的改善。已知SO2可以用Fe( NO3)3溶液吸收, 0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH=2。某学习小组据此展开如下相关探究:
【探究I】铜与浓硫酸的反应探究:
(l)取12.8g铜片于三颈烧瓶中,通N2一段时间后再加入20 mL 18 mol?L-1的浓硫酸,加热。装置A中有白雾(硫酸酸雾)生成,装置B中产生白色沉淀,充分反应后,烧瓶中仍有铜片剩余。

①该小组同学认为烧瓶中除有铜片剩余外还应有较多的硫酸剩余,其原因是: ___________________  
②该小组同学欲通过测定产生气体的量来求余酸的物质的量,设计了多种实验方案。下列方案不可行的是______         
A.将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称重
B.将产生的气体缓缓通入足量硫酸酸化的高锰酸钾溶液后,再加入足量的BaCl2溶液,测量所得沉淀的质量
C.用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)
【探究II】装置B中产生沉淀的原因探究:
(2)加入浓硫酸之前先通N2一段时间,其目的是____                                 
(3)经过讨论,该小组对装置B中产生沉淀的原因,提出下列猜想(不考虑各因素的叠加):
猜想1: 装置A中的白雾进入B参与反应
猜想2:SO2被Fe3+氧化为SO42-
猜想3:                                  
(4)甲同学认为只要在装置A、B间增加洗气瓶C,就可以排除装置A中白雾影响,则C中盛放的试剂是                      
(5)乙同学取出少量装置B中清液,加入几滴酸性高锰酸钾,发现紫红色褪去,据此认为猜想2成立。你是否同意其结论?并说明理由:                                    
【思考与交流】
(6)实验结束后,若使烧瓶中铜片继续溶解,下列方案(必要时可加热)可行的是         
A.打开弹簧夹,通入O2                  B.由分液漏斗加入H2O2溶液
C.由分液漏斗加入NaNO3溶液           D.由分液漏斗加入Na2SO4溶液
(1)①随着反应进行,硫酸变稀,与铜片不反应    ②A B
(2)排除空气的干扰
(3)酸性条件下,SO2被NO3-氧化为SO42-
(4)NaHSO3饱和溶液
(5)不同意;溶解的SO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(6)A B C

试题分析:(1)①Cu只与浓硫酸发生反应。随着反应的进行硫酸变为稀硫酸,就与铜片不反应。所以烧瓶中除有铜片剩余外还应有较多的硫酸剩余。②A.发生在加热条件下进行。所以产生的气体除了有SO2外,还有水蒸汽,因此缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称重称量的质量是SO2和水蒸汽的质量和。无法计算剩余硫酸的质量。错误。B.高锰酸钾能把SO2氧化为硫酸,由于是用硫酸酸化,所以再加入足量的BaCl2溶液,测量所得沉淀是SO2氧化的硫酸和加入的硫酸共同产生的硫酸钡。故不能确定SO2的多少,进而不能确定有多少硫酸没有乘积反应。错误。C.由于SO2不能在饱和NaHSO3溶液中溶解。所以可以用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)。来确定发生还原反应的硫酸的物质的量,进而可以计算出未参加反应的硫酸的物质的量。正确。选项为AB。(2)加入浓硫酸之前先通N2一段时间,其目的是驱赶装置中的空气,排除空气的干扰。(3)根据题意可知:猜想3是酸性条件下,SO2被NO3-氧化为SO42-。(4)甲同学认为只要在装置A、B间增加洗气瓶C,就可以排除装置A中白雾影响,则C中盛放的试剂应该只吸收SO3但是不溶解或反应消耗SO2,可以是NaHSO3饱和溶液。(5)乙同学取出少量装置B中清液,加入几滴酸性高锰酸钾,发现紫红色褪去,据此认为猜想2成立这种认识是错误的、不同意;因为溶解的SO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 (6)A 通入氧气,发生反应:2Cu+ O22CuO;CuO + H2SO4= CuSO4 + H2O.正确。B由分液漏斗加入H2O2溶液H2O2加热分解产生氧气,作用同A。正确。C由分液漏斗加入NaNO3溶液。在酸性条件下发生反应:3Cu+8H+2NO3=3Cu2+2NO↑+4H2O。Cu溶解。正确。D.由分液漏斗加入Na2SO4溶液不会发生任何反应。错误。因此选项为A B C。2的性质及检验的知识。
练习册系列答案
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实验室用铜制备CuSO4溶液有多种方案,某实验小组给出了以下三种方案:

请回答有关问题:
(1)甲方案:
①写出该反应的离子方程式                  
②为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为,n(H2SO4):n(HNO3)=           
(2)乙方案:将6.4g铜丝放到90mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入40mL 10%的H2O2,反应0.5小时,升温到60℃,持续反应1小时后,经一系列操作,得CuSO4·5H2O 20.0g【已知有关摩尔质 量:M(Cu)=64g/mol, M(CuSO4·5H2O) =250g/mol】。
①反应时温度控制在50℃~60℃,不宜过高的原因是                      
②本实验CuSO4·5H2O的产率为                  
(3)丙方案:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质A调节pH至4 ,然后过滤、浓缩、结晶。
①物质A可选用以下的          (填序号);
A.CaOB.NaOHC.CuCO3D.Cu2(OH)2CO3 E.Fe2(SO4)3
②反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,FeSO4的作用是                  
(4)对比甲、乙、丙三种实验方案,丙方案的优点有(写两条):
                                                                   

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