题目内容

某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸反应的相关问题和SO2:的性质,用如图装置进行有关实验:

探究I:SO2的性质
(1)实验过程中,装置B溶液能否出现白色沉淀
 
(填“能”或“否”).
(2)实验过程中,装置C中发生反应的离子方程式为
 
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(3)实验过程中,装置D中发生的现象是
 
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(4)装置E的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象
 
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探究Ⅱ:铜与浓流酸反应的相关问题
实验中他们取6.4g铜片和10mL 18mol?L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余. 
(5)反应完毕,铜片与硫酸均有剩余,你认为原因是
 
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(6)下列药品中能够用来证明反应完毕后烧瓶中确有剩余硫酸的是
 
(填写编号).
A,铁粉   B.氯化钡溶液   C.银粉   D.碳酸氢钠溶液
(7)该化学兴趣小组中有一学生,选用氢氧化钠溶液来测定剩余硫酸的物质的量浓度(反应前后溶液的体积变化忽略不计),请简要写出操作步骤及计算原理(不必计算).
 
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考点:浓硫酸的性质实验
专题:实验题
分析:(1)浓硫酸和铜片加热反应是二氧化硫气体,通过氯化钡溶液不发生反应;
(2)利用二氧化硫与高锰酸钾溶液,二氧化硫与硫化钠的氧化还原反应来分析反应现象和性质,依据离子性质和电荷守恒,原子守恒配平书写离子方程式;
(3)二氧化硫进入硫化钠溶液中,B中S元素的化合价升高,表现还原性,C中二氧化硫中硫元素的化合价降低,表现氧化性,发生的氧化还原反应生成硫单质;
(4)根据二氧化硫能使品红褪色,但加热褪色后的溶液又可恢复红色来解答;
(5)稀硫酸与铜不反应;
(6)氢离子可与铁或碳酸盐反应;
(7)选用氢氧化钠溶液来测定剩余硫酸的物质的量浓度,应先加入抢银行溶液沉淀铜离子为氢氧化铜沉淀,过滤洗涤干燥后称重至恒重,依据氢氧化铜质量计算物质的量得到反应的硫酸物质的量,进而得到剩余离子的物质的量,反应前后溶液的体积变化忽略不计,得到物质的量浓度;
解答: 解:(1)浓硫酸和铜片加热反应是二氧化硫气体,通过氯化钡溶液不发生反应;
故答案为:否;
(2)高锰酸钾溶液为紫红色,具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应,则观察到红色逐渐变浅直至完全褪去,高锰酸钾溶液和二氧化硫气体发生的离子反应为:2MnO4-+5SO2+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+,
故答案为:2MnO4-+5SO2+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+;
(3)二氧化硫进入硫化钠溶液中,B中S元素的化合价升高,表现还原性,C中二氧化硫中硫元素的化合价降低,表现氧化性,发生的氧化还原反应为2S2-+SO2+2H2O=3S↓+4OH-,则观察到出现黄色浑浊;
故答案为:无色溶液中出现黄色浑浊;
(4)因二氧化硫能使品红褪色,但加热褪色后的溶液又可恢复红色,则操作为待品红溶液完全褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,观察到的现象为无色溶液恢复为红色;
故答案为:待品红溶液完全褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热;无色溶液恢复为红色;
(5)稀硫酸与铜不反应,随着反应进行,硫酸被消耗,产物有水生成,所以浓硫酸变成稀硫酸,
故答案为:随着反应进行,硫酸被消耗,产物有水生成,所以浓硫酸变成稀硫酸,反应会停止;
(6)根据金属的通性,氢离子能与活泼金属如铁反应,若有氢气生成,则说明有余酸;即使没有余酸溶液中也有硫酸根,都能与氯化钡反应生成沉淀;稀硫酸与银不反应;氢离子能与碳酸盐反应,若有能使澄清的石灰水变浑浊的气体生成,则说明有余酸,故选AD;
(7)选用氢氧化钠溶液来测定剩余硫酸的物质的量浓度,应先加入抢银行溶液沉淀铜离子为氢氧化铜沉淀,过滤洗涤干燥后称重至恒重,依据氢氧化铜质量计算物质的量得到反应的硫酸物质的量,进而得到剩余离子的物质的量,反应前后溶液的体积变化忽略不计,得到物质的量浓度;步骤和现象为:
①取反应后的溶液,向其中加入过量的氢氧化钠溶液,至氢氧化铜完全沉淀;
②过滤、洗涤、低温干燥、称量至恒重;
③依据氢氧化铜的量计算出已反应的硫酸的量,进而计算剩余硫酸的物质的量浓度;
故答案为:①取反应后的溶液,向其中加入过量的氢氧化钠溶液,至氢氧化铜完全沉淀;
②过滤、洗涤、低温干燥、称量至恒重;
③依据氢氧化铜的量计算出已反应的硫酸的量,进而计算剩余硫酸的物质的量浓度;
点评:本题考查了浓硫酸性质的分析应用,生成二氧化硫的还原性、漂白性是分析关键,注意浓硫酸随反应进行变化为稀硫酸不与铜发生反应,题目难度中等.
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