Question

某课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸反应情况，用下图所示装置进行实验。已知：①SO2难溶于饱和亚硫酸氢钠溶液；②SO2能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使之褪色（化学方程式为5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4）。

回答下列问题（注：E为止水夹，F为旋塞）：

（1）检查A装置的气密性的方法 。

（2）装置A中反应的化学方程式为 。

（3）装置D中试管口放置的棉花应蘸有NaOH溶液，

其作用是 。

（4）装置B具有贮存气体的作用。当D处有明显的现象后，关闭旋塞F并移去酒精灯，由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中的现象是 ，B中应放置的液体是（填字母） 。

A. 水 B. 饱和NaHSO3溶液 C. 酸性KMnO4溶液 D. NaOH溶液

（5）该小组学生做了如下实验：取一定质量的铜片和一定体积18.4 mol·L－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，发现烧瓶中没有铜片剩余。往反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液，获得沉淀3.495 g；产生的气体恰好使200ml 0.01mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液褪色，则实验中取用的硫酸的物质的量为 。

 

Answer 1

（1）夹紧水夹E，关闭分液漏斗旋塞，往分液漏斗中加水，打开分液漏斗旋塞，若漏斗中水滴入部分后便停止，证明气密性好。若水一直滴入，则气密性不好。

（2）H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O

（3）吸收尾气中SO2，防止污染；

（4）瓶中液面下降，漏斗中液面上升； B

（5）0.02mol；

【解析】

试题分析：（1）检查A装置的气密性的方法是夹紧水夹E，关闭分液漏斗旋塞，往分液漏斗中加水，打开分液漏斗旋塞，若漏斗中水滴入部分后便停止，证明气密性好。若水一直滴入，则气密性不好。（2）在装置A浓 与Cu发生反应，化学方程式为H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O. （3）SO2是大气污染物，如不处理，容易导致大气污染。所以在装置D中试管口放置的棉花应蘸有NaOH溶液，其作用是吸收尾气中SO2，防止污染；（4）装置B具有贮存气体的作用。当D处有明显的现象后，关闭旋塞F并移去酒精灯，由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中的现象是瓶中液面下降，漏斗中液面上升至一定的高度。由于SO2难溶于饱和亚硫酸氢钠溶液； SO2能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使之褪色，而且容易溶解在水中。所以B中应放置的液体是饱和NaHSO3溶液。选项为B。根据S守恒可得n(H2SO4)=n(SO42-)+n(SO2)。n(SO42-)=3.495 g÷233g/mol=0.015mol；根据方程式5SO2+ 2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4可得n(SO2)= 5/2×n(KMnO4)= 5/2×0.2L×0.01mol/L=0.005mol.所以n(H2SO4)=0.02mol。

考点：考查关于浓硫酸与铜反应原理、装置气密性的检查、物质的应用、物质的量的有关计算等知识。