某学校课外活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应.提出了“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少? 的探究课题.并设计了如下方案进行实验:实验试剂:18mol/L硫酸20mL.纯铜粉足量.足量2mol/LNaOH溶液．请根据实验回答问题:(1)首先根据图所示.组装实验装置.并在加入试剂前先进行检验装置气密性操作．(2)烧杯中用NaOH溶液吸收的物质是SO2 利用� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

17．某学校课外活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应，提出了“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少？”的探究课题，并设计了如下方案进行实验：实验试剂：18mol/L硫酸20mL，纯铜粉足量，足量2mol/LNaOH溶液．请根据实验回答问题：
（1）首先根据图所示，组装实验装置，并在加入试剂前先进行检验装置气密性操作．
（2）烧杯中用NaOH溶液吸收的物质是SO₂ 利用倒置的漏斗而不是将导气管直接伸入烧杯中的目的是：防倒吸．
（3）加热烧瓶20分钟，烧瓶中发生反应的化学方程式是：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（4）将充分反应后的烧杯取下，向其中加入足量的双氧水，再加入足量的BaCl₂溶液，再进行过滤、洗涤、干燥后称量固体的质量为13.98g，请计算能与铜反应的硫酸的最低浓度是12mol/L．

分析（1）有活塞或连接仪器的装置实验前必须检验装置气密性；
（2）加热条件下，浓硫酸和Cu反应生成二氧化硫，二氧化硫属于酸性氧化物，能和碱反应，且二氧化硫有毒，不能直接排空；
（3）加热条件下，浓硫酸和Cu反应生成硫酸铜、二氧化硫和水；装置中长导气管兼起导气冷凝的作用，使水蒸气冷凝回流；
（4）加入过氧化氢把亚硫酸钠氧化为硫酸钠，加入氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，通过过滤、洗涤、干燥得到沉淀称量计算硫元素物质的量，依据硫元素守恒结合化学方程式计算需要反应的硫酸最低浓度．

解答解：（1）实验装置是制备二氧化硫气体的发生装置，在实验前需要检验装置气密性，防止装置漏气影响实验，
故答案为：检验装置气密性；
（2）二氧化硫是污染性气体不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，利用倒置的漏斗而不是将导气管直接伸入烧杯中是防止液体倒吸，
故答案为：SO₂；防倒吸；
（3）烧瓶中是铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，装置中长导气管兼起导气冷凝的作用，使水蒸气冷凝回流，起到了确保硫酸溶液体积保持不变的作用；
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（4）加入过氧化氢把亚硫酸钠氧化为硫酸钠，加入氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，通过过滤、洗涤、干燥得到沉淀，称量固体的质量为13.98g为硫酸钡沉淀，物质的量=$\frac{13.98g}{233g/mol}$=0.06mol，依据硫元素守恒，被氧化的硫酸为0.06mol，依据化学方程式可知，Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，反应的硫酸物质的量为0.12mol，剩余硫酸物质的量=18mol/L×0.020L-0.12mol=0.24mol，剩余需要的最低浓度=$\frac{0.24mol}{0.02L}$=12mol/L，
故答案为：过滤；洗涤；干燥；12mol/L．

点评本题以浓硫酸和Cu的反应为载体考查性质实验方案设计，为高频考点，涉及基本计算、基本操作、氧化还原反应等知识点，明确实验基本操作、物质性质是解本题关键，知道各个仪器作用并注意实验操作规范性，题目难度不大．

练习册系列答案

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	A．	CH₂O、C₂H₄O₂、C₆H₁₂O₆		B．	C₆H₆O、C₅H₁₀、C₇H₆O₂
	C．	C₂H₄，C₂H₅OH、HOCH₂CH₂COOH		D．	H₂、CO、CH₃OH

1．下列电子式书写正确的是（　　）

	A．	硫化钠的形成过程：		B．	CCl₄：
	C．	氮气：N：N：		D．	二氧化碳：

5．等质量的下列物质燃烧，消耗氧气量最多的是（　　）

CH₄

C₂H₆

C₃H₆

C₃H₈

12．铝镁合金现已成为轮船制造、化工生产等行业的重要原料．现有一块铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学分别称取3.9克样品，并设计了不同的实验方案：
甲：铝镁合金$\stackrel{盐酸}{→}$测得生成气体的体积Vml（已折算成标准状况）；
乙：铝镁合金→测得剩余固体的质量a克；
丙：铝镁合金$\stackrel{盐酸}{→}$溶液$→_{溶液}^{过量NaOH}$测得沉淀的质量2.9克．
（1）该方案能否测定出镁的质量分数？能（填“能”或“不能”）．
（2）实验设计乙所加入的试剂是NaOH溶液，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H₂O=2Na[Al（OH）₄]+3H₂↑，测得的镁的质量分数为$\frac{a}{3.9}$×100%（写出用a表示的计算式）．
（3）实验设计丙中加过量的NaOH溶液充分反应后，过滤（填一种分离方法），洗涤烘干沉淀，测得镁的质量分数为（保留小数点后一位小数）30.8%，如果未洗涤沉淀，测得镁的质量分数将偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

2．在氧、氟、钠、氯四种元素中，原子半径最大的元素是（　　）

9．某化学学习小组设计如图实验装置（夹持和加热装置略去）制备Cl₂，并探究氯气的相关性质．

（1）若A装置中固体药品为MnO₂，其化学方程式为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（2）装置B的作用：除去氯气中的氯化氢，检测实验过程中装置C是否发生堵塞．
（3）装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性，Ⅰ处是湿润的有色布条，则Ⅱ、Ⅲ处应加入的物质分别是无水氯化钙、干燥的有色布条．
（4）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的氧化性，反应一段时间后关闭D取下E并充分振荡，可观察到E中的现象为E中溶液分为两层，上层为紫红色．
（5）请用化学方程式说明装置F的作用：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

6．直接排放含SO₂，的烟气会形成胶雨，危害环境．利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO₂．
（1）用化学方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的反应：SO₂+H₂O?H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄．
（2）在钠碱循环法中，Na₂SO₃溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO₂制得，该反应的离子方程式是2OH^-+SO₂=SO₃^2-+H₂O．
（3）吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）变化关系如下表：

n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）	91：9	1：1	1：91
pH	8.2	7.2	6.2

①上表判断NaHSO₃溶液显酸性，用化学平衡原理解释：HSO₃^-存在HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-和HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，HSO₃^-的电离程度大于水解程度．
②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是ab
a．c（Na⁺）═2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）
b．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H ⁺）═c（OH^-）
c．c（Na⁺）+c（H ⁺）═c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）
（4）当吸收液的pH降至约为6时，送至电解槽再生．再生示意图如下：

①HSO₃^-在阳极放电的电极反应式是HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺．
②当阴极室中溶液pH升至8以上时，吸收液再生并循环利用．简述再生原理：氢离子在阴极得电子生成氢气，溶液中氢离子浓度降低，促使HSO₃^-电离生成SO₃^2-，且钠离子进入阴极室，吸收液就可以再生．

7．已知某溶液中含有碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、氯化钠四种溶质，欲将该溶液中四种溶质的阴离子逐一检验出来，所加试剂先后顺序合理的是（　　）

	A．	HNO₃、Ba（NO₃）₂、NH₄NO₃、AgNO₃		B．	HNO₃、NH₄NO₃、Ba（NO₃）₂、AgNO₃
	C．	NH₄NO₃、HNO₃、Ba（NO₃）₂、AgNO₃		D．	NH₄NO₃、HNO₃、AgNO₃、Ba（NO₃）₂

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