题目内容
【题目】某兴趣小组为探究铜与浓硫酸反应时硫酸的最低浓度,设计了如下方案。
方案一、实验装置如图1所示。
已知
能与
在酸性溶液中反应生成红棕色沉淀,可用于鉴定溶液中微量的
。
(1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:____________。NaOH溶液的作用是___________。
(2)仪器X的作用是盛装
的浓硫酸并测定浓硫酸的体积,其名称是_______。
(3)实验过程中,当滴入浓硫酸的体积为20.00 mL时,烧瓶内开始有红棕色沉淀生成,则能与铜反应的硫酸的最低浓度为__________
(精确到小数点后一位;混合溶液的体积可视为各溶液的体积之和)。
方案二、实验装置如图2所示。
加热,充分反应后,由导管a通入氧气足够长时间,取下烧杯,向其中加入足量的
溶液,经过滤、洗涤、干燥后称量
固体的质量。
(4)通入氧气的目的是______________、____________。
(5)若通入氧气的量不足,则测得的硫酸的最低浓度__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】
吸收尾气中的
酸式滴定管 11.0 使产生的
全部被NaOH溶液吸收 将
最终转化为
偏大
【解析】
反应原理:Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O,因为浓硫酸为酸,所以用酸式滴定管盛装,生成的二氧化硫为酸性气体,有毒,必须用碱液吸收法吸收;亚硫酸盐具有强还原性可以被氧气氧化为硫酸盐。硫酸钠与亚硫酸钠均可以与氯化钡反应生成硫酸钡和亚硫酸钡沉淀,据此分析。
(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O,铜与浓硫酸反应生成的二氧化硫会污染环境,所以必须用碱溶液吸收。
答案:Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O 吸收尾气中的SO2
(2)X可用于测定浓硫酸的体积,应该是酸式滴定管。
答案:酸式滴定管
(3)当入浓硫酸的体积为20.0 mL时溶液的总体积为33.45 ml,硫酸的浓度为
=11.0mol/L;
答案:11.0
(4)通入氧气的原因之一是将装置中产生的二氧化硫驱赶出去,二是使烧杯中的Na2SO3全部转化为Na2SO4;
答案:使产生的SO2全部被NaOH溶液吸收 将SO2最终转化为Na2SO4
(5)若通入氧气的量不足,则生成沉淀的质量偏小,即计算出的生成二氧化硫的量偏小,则测得的硫酸的最低浓度偏大。
答案:偏大