题目内容

10．过量的铜与浓硫酸在加热条件下的反应会因硫酸浓度下降而停止．为测定反应残余清液中硫酸的浓度，探究小组同学提出的下列实验方案：
甲方案：与足量BaCl2溶液反应，称量生成的BaSO4质量．
乙方案：与足量锌反应，测量生成氢气的体积．
回答下列问题：
（1）判定甲方案不可行，理由是加入足量的BaCl2溶液只能求出硫酸根离子的量，而不能求出剩余硫酸的浓度．
（2）甲同学用图1所示装置进行乙方案的实验．
①检查此装置气密性的方法连接装置后，向量气管右端注水，直到左右两边管子形成一段液面差，一段时间后液面差不变
②使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将锌粒转移到稀硫酸中．残余清液与锌粒混合后的现象表面析出暗红色固体，有大量气泡，锌粒部分溶解
③反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积、气体体积逐渐减小，直至体积不变．气体体积逐次减小的原因是反应是放热的，气体未冷却（排除仪器和实验操作的影响因素）．

（3）乙同学拟选用图2实验装置完成实验：
①你认为最简易的装置其连接顺序是：A接E接D接G（填接口字母，可不填满．）
②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后残余清液就不能顺利滴入锥形瓶．其原因是锌与残余清液中硫酸铜反应生成铜，铜锌形成原池，使锌与硫酸反应速率加快，反应生成大量气体且放热，导致锥形瓶内压强增大．
③乙同学滴入锥形瓶中的残余清液体积为aml，测得量筒中水的体积为bml（假设体系中气体为标准状况），残余清液中硫酸的物质的量浓度的表达式$\frac{b-a}{22.4a}$（用a、b表示）
④某学生想用排水法收集氢气，并检验其纯度，应选择图3集气装置B（填A或B）

分析 （1）加入足量的BaCl2溶液只能求出硫酸根离子的量，而不能求出剩余硫酸的浓度；
（2）①用液压法检验装置气密性，连接装置后，向量气管右端注水，直到左右两边管子形成一段液面差，一段时间后液面差不变；②将固体加入液体中，Zn粒与铜离子反应生成铜单质，并且生成气体，实验现象是表面析出暗红色固体，有大量气泡，锌粒部分溶解；③此反应为放热反应，气体受热膨胀，未冷却；
（3）①测量氢气的体积，最简易的装置其连接顺序EDG；②锌与残余清液中硫酸铜反应生成铜，铜锌形成原池，使锌与硫酸反应速率加快，反应生成大量气体且放热，导致锥形瓶内压强增大；③根据题意可知，1mol硫酸能生成1mol氢气，故b-a就是氢气的体积，所以残余清液中硫酸的物质的量浓度为（b-a）/22.4a；④排水法收集氢气，氢气密度比空气小，所以短进．

解答 解：（1）没有溶液的体积，加入足量的BaCl2溶液只能求出硫酸根离子的量，而不能求出剩余硫酸的浓度；
故答案为：加入足量的BaCl2溶液只能求出硫酸根离子的量，而不能求出剩余硫酸的浓度；
（2）①用液压法检验装置气密性，连接装置后，向量气管右端注水，直到左右两边管子形成一段液面差，一段时间后液面差不变
故答案为：连接装置后，向量气管右端注水，直到左右两边管子形成一段液面差，一段时间后液面差不变；
②将固体加入液体中，Zn粒与铜离子反应生成铜单质，并且生成气体，实验现象是表面析出暗红色固体，有大量气泡，锌粒部分溶解
故答案为：Zn粒 稀硫酸，表面析出暗红色固体，有大量气泡，锌粒部分溶解；
③此反应为放热反应，气体受热膨胀，未冷却；故答案为：反应是放热的，气体未冷却；
（3）①测量氢气的体积，最简易的装置其连接顺序EDG；故答案为：EDG；
②锌与残余清液中硫酸铜反应生成铜，铜锌形成原池，使锌与硫酸反应速率加快，反应生成大量气体且放热，导致锥形瓶内压强增大
故答案为：锌与残余清液中硫酸铜反应生成铜，铜锌形成原池，使锌与硫酸反应速率加快，反应生成大量气体且放热，导致锥形瓶内压强增大；
③根据题意可知，1mol硫酸能生成1mol氢气，故b-a就是氢气的体积，所以残余清液中硫酸的物质的量浓度为$\frac{b-a}{22.4a}$；
故答案为：$\frac{b-a}{22.4a}$；
④排水法收集氢气，氢气密度比空气小，所以短进；
故答案为：B．

点评 本题考查了铜与浓硫酸的相关知识，探究实验方法，装置的特征分析，流程反应和试剂作用是解题关键，题目难度中等，熟悉装置及装置中每部分的作用是解答本题的关键．

练习册系列答案
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18．如图1组装了一个原电池装置来探究原电池工作原理，请回答下列问题：
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1．下图是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩种元素，用元素符号或化学式回答相关问题：
   族 周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
二①②
三③④⑤⑥⑦⑧
四⑨⑩
（1）在这些元素中，化学性质最不活泼的原子的原子结构示意图为．
（2）这些元素中的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4，碱性最强的是KOH．
（3）⑤的单质与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑．⑤的氢氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
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18．下列各组物质中，既都含有共价键，却又都不属于共价化合物的一组是（　　）
A．Na2O2　Na2OB．KClO　NaOHC．Br2　HBrD．HF　H2O
5．图Ⅰ是NO2（g）+CO（g）?CO2（g）+NO（g）反应过程中能量变化的示意图．一定条件下，在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态．当改变其中一个条件X，变量Y随X的变化关系曲线如图Ⅱ所示．下列有关说法正确的是（　　）
A．一定条件下，向密闭容器中加入1 mol NO2（g）与1 mol CO（g）放出234 kJ热量
B．若X表示CO的起始浓度，则Y表示的可能是NO2的转化率
C．若X表示温度，则Y表示的可能是CO2的物质的量浓度
D．若X表示反应时间，则Y表示的可能是混合气体的密度
15．根据下表给出的几种物质的熔、沸点数据判断下列说法中错误的是（　　）
晶体NaClMgOAlBr3SiCl4共价化合物R
熔点（℃）801285297.5-701723
沸点（℃）14133600263.3572230
A．SiCl4是分子晶体B．MgO比NaCl的晶格能大
C．R是原子晶体D．AlBr3为离子晶体
2．下列物质的水溶液中，加入Ba（OH）2溶液后，原溶液中阴、阳离子都减少的是（　　）
A．CuSO4B．Ca（NO3）2C．Na2CO3D．FeCl3
19．氯元素的天然同位素有${\;}_{17}^{35}$Cl和${\;}_{17}^{37}$Cl．氯元素的相对原子质量为35.45，则天然氯元素中${\;}_{17}^{35}$Cl和${\;}_{17}^{37}$Cl的原子数目之比约为（　　）
A．3：1B．1：3C．3：2D．4：1
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①核能   ②柴草   ③煤炭   ④石油   ⑤氢能   ⑥太阳能   ⑦水煤气   ⑧天然气．
A．②③④⑦B．①⑤⑥C．②④⑦⑧D．①②⑥

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