题目内容

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
实验装置如图所示。（固定装置已略去）

（1）A中反应的化学方程式为                                            。
（2）F烧杯中的溶液通常是               。
（3）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                                                                                               。
（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                                                                                                                                                                                               。
（5）为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断，还须进行一次实验。实验方案为                                                                                                                                                                                               。
实验Ⅱ　反应产物的定量探究
（6）在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，经查阅文献获得下列资料。
资料1：
硫酸/mol·L－1
黑色物质出现的温度/℃
黑色物质消失的温度/℃
15
约150
约236
16
约140
约250
18
约120
不消失
 
资料2：X射线晶体分析表明，铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。仅由上述资料可得出的正确结论是       __。
a．铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个
b．硫酸浓度选择适当，可避免最后产物中出现黑色物质
c．该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15  mol·L－1
d．硫酸浓度越大，黑色物质越快出现、越难消失
（7）为测出硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液，取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液振荡，以淀粉溶液为指示剂，用b  mol·L－1Na2S2O3溶液滴定生成的I2，3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液V mL。若反应消耗铜的质量为a g，则硫酸铜的产率为    _。（已知：2Cu2＋＋4I－=2CuI＋I2，2S2O32-＋I2=S4O62-＋2I－）
（1）Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O
（2）NaOH溶液（或酸性KMnO4溶液等）
（3）D装置中黑色固体颜色无变化，E中溶液褪色
（4）将A装置中试管内冷却的混合物沿杯壁（或玻璃棒）缓缓倒入盛有水的烧杯中，并不断搅拌，看溶液是否变蓝
（5）使用上述装置，不放入铜丝进行实验，观察无水硫酸铜是否变蓝
（6）abd　（7）%
（1）反应的还原产物为SO2；（2）该实验尾气为SO2，可以用强碱或者强氧化剂溶液吸收；（3）要证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素则需证明A中还原产物为SO2而非H2，产物为SO2则D中黑色固体颜色不变，E中品红溶液会褪色；（4）若含有Cu2＋则溶于水显蓝色；（5）对比实验中，不加入铜丝则反应不会发生，由现象可以判断反应外的因素对实验是否存在影响；（6）生成物可能不止一种，则反应可能不止一个，a项正确；硫酸浓度越低，黑色物质出现的温度越高，消失的温度越低，则硫酸浓度选择适当，可避免最后产物中出现黑色物质，b项正确；只要控制在合适的温度，浓硫酸浓度小于15 mol/L也可与铜反应，c项错误；硫酸浓度越大，黑色物质出现温度越低，消失温度越高，d项正确；（7）滴定反应溶液中铜离子的物质的量为 mol，滴定I2消耗的Na2S2O3的物质的量为 mol，可知反应生成的I2的物质的量为 mol，反应生成的Cu2＋的物质的量为 mol，则CuSO4的产率为%。
练习册系列答案
相关题目
某研究小组利用题9图装置探究铜与浓硫酸反应的产物。

实验步骤与现象如下：
①检查装置气密性，向A中加入5 mL浓硫酸，打开K，将铜丝伸入浓硫酸中，给A处加热，观察到B中品红溶液褪色，再关闭K。
②实验观察到A中液面下铜丝变黑，产生气泡，液面上方产生大量白雾，一段时间后溶液中有白色固体出现，拉出铜丝，停止加热。回答下列问题：
（1）溶液中白色固体是       (填化学式)，C中CCl4的作用是             。
（2）取出铜丝，用蒸馏水洗净后伸入到稀硫酸中，铜丝变亮、溶液变蓝。写出A中可能发生反应的化学方程式：                    、                    。
（3）分离出C中的上层液体，滴加过量稀盐酸和BaCl2溶液，有白色沉淀产生。
①分离的操作名称为：             ：
②白色沉淀为：             ；
③产生白色沉淀的原因可能是                  。
某研究性学习小组的同学为验证浓硫酸与铜能反应而稀硫酸不能，设计了如图所示装置进行探究：将6.4 g铜片和含0.2 moL溶质的18.4 mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到无气体生成为止。（假定在此过程溶液体积不变）

（1）甲同学认为要证实上述结论，还应进行稀硫酸与铜片混合加热实验，你认为有无必要，并说明理由：________________
（2）下列试剂中能够用来进一步证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是：_____
A．铁粉B．钠C．氯化钡溶液D．银粉
（3）为定量测定余酸的物质的量浓度，甲、乙两位同学进行了如下设计：
Ⅰ甲同学设想：在A装置增加一个导管通氮气驱赶气体（假定生成的气体全部逸出），先测定生成的SO2的量，然后计算剩余硫酸的浓度。他设计了如下二种方案来测定SO2的量：
方案① 将产生的气体缓缓通入足量用稀硫酸酸化的KMnO4溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。
方案② 将气体缓缓通入足量硝酸钡溶液中，然后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。
经仔细分析后，发现有不合理之处，请填写下表(可以不填满）：
序号
不合理的原因
误差
（偏低或偏高）
改变措施
方案①
 
 
 
方案②
 
 
 
 
Ⅱ乙学生设计的方案是：分离出反应后的溶液并加蒸馏水稀释至1000 mL，取20.00 mL于锥形瓶中，滴入2～3滴酚酞指示剂，用标准NaOH溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5)，这种方法能否求出余酸的浓度，理由是_______________________________________。
（4）请再设计其他可行的实验方案，来测定余酸的物质的量浓度，简要写出操作步骤及需要测定的数据（不必计算，不必写操作细节）_____________________________________________________。
某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，设计了下图所示装置进行有关实验：

(1)先关闭活塞a，将6.4 g铜片和10 mL 18 mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完成，发现烧瓶中还有铜片剩余。再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶，最后铜片完全消失。
①写出上述过程中圆底烧瓶内发生反应的化学方程式：
打开活塞a之前___________________________________________________；
打开活塞a之后___________________________________________________。
②B是用来收集实验中产生的气体的装置，但集气瓶内的导管未画全，请直接在图上把导管补充完整。
(2)实际上，在打开活塞a之前硫酸仍有剩余。为定量测定余酸的物质的量，甲、乙两学生进行了如下设计：
①甲学生设计的方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再通过计算确定余酸的物质的量。他测定SO2的方法是将装置A产生的气体缓缓通过装置D，从而测出装置A产生气体的体积(已折算成标准状况下)。你认为甲学生设计的实验方案中D装置中的试剂为______________________(填化学式)。
②乙学生设计的方案是：将反应后的溶液冷却后全部移入到烧杯中稀释，并按正确操作配制100 mL溶液，再取20 mL于锥形瓶中，用________作指示剂，用标准氢氧化钠溶液进行滴定[已知：Cu(OH)2开始沉淀的pH约为5]，选择该指示剂的理由为__________________________________________________；再求出余酸的物质的量，若耗去a mol/L氢氧化钠溶液b mL，则原余酸的物质的量为________mol(用含a、b的表达式来表示)。
亚硫酸钠中的+4价硫，既有氧化性，又有还原性。现有试剂：溴水、Na2S溶液、 Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水。
(1)要证明Na2SO3具有还原性，应选用的试剂有＿＿＿＿＿，看到的现象是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
反应的离子方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性，应选用的试剂有＿＿＿＿＿，看到的现象是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
反应的离子方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
在通常状况下，A是固体单质。根据如图所示的转化关系，回答：

（1）写出A、E的化学式：A__________；E__________。
（2）写出指定反应的化学方程式：
E→C：____________________________________________________________。
C→D：____________________________________________________________。
（3）若A为气态单质，则A、E的化学式：A__________；E__________。
工业上常产生大量的废气、废水、废渣、废热，如果处理不好，随意排放，会造成污染，而如果科学回收，可变废为宝。
（1）工业制硫酸的尾气中含有的少量SO2，可先用氨水吸收，再用稀硫酸处理。
①该反应的化学方程式为_________；
②这样处理的优点是____________________。
（2）硫酸厂产生的大量烧渣（硫铁矿煅烧后的灰渣）的用途是________（写一种即可）；写出电解精炼铜阳极泥的一种用途________。
（3）一座大型硫酸厂同时又是一座能源工厂，硫酸厂生产过程中的余热若能充分回收利用，不仅不需要外界供应能源，而且还可以向外界输出大量的热能。硫酸厂产生余热的主要设备名称是________。
（4）干熄焦技术是将炼焦炉推出的约1 000℃的赤热焦炭，在熄焦室中被其逆流的冷惰性气体（主要成分是氮气，温度在170～190℃）熄灭，被加热到700～800℃的惰性气体经除尘后进入余热锅炉，产生的过热蒸气送往汽轮发电机发电。干熄1 t焦炭可产生500 kg过热蒸气，可折合成46 kg标准煤。举出两例采用逆流原理的化工设备或化学仪器________、________。
下列溶液中能用来区别SO2和CO2气体的是
①澄清的石灰水 ②氢硫酸 ③氯水 ④酸性高锰酸钾溶液 ⑤氯化钡溶液  ⑥品红溶液
A．①⑤B．③④⑤C．②⑥D．②③④⑥
某校化学兴趣小组设计了图示实验装置（图中省略了夹持仪器）来测定某铁碳合金中铁的质量分数，并探究铁与浓硫酸的反应。

（1）m克铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是①常温下碳与浓硫酸不反应；②                   。
（2）写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式                    。
（3）B中的现象是：                                                   ；
C的作用是：                                                     。
（4）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重bg。则铁碳合金中铁的质量分数为      (写含m、b的表达式)。
⑸反应一段时间后，用滴管吸取A中的溶液滴入到适量水中作为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:
A：只含有Fe3+；B：只含有Fe2+；C：                                   。
验证C的实验方法是                                                      
                                                           。

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