Question

3．Ⅰ．某课外活动小组为了检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的SO₂和CO₂气体，设计了如图1所示实验装置，a、b、c为止水夹，B是用于储气的气囊，D中放有用I₂和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉．


请回答下列问题
（1）对于易燃、易爆、有毒的化学物质，往往会在其包装上面贴上危险警告标签如图2．浓硫酸的危险警告标签是C．
（2）装置A中发生反应的化学方程式为C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O．
（3）此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快，因此设计了虚框部分的装置，则正确的操作顺序是③①②（用操作编号填写）
①向A装置中加入浓硫酸，加热，使A中产生的气体进入气囊B，当气囊中充入一定量气体时，停止加热；
②待装置A冷却，且气囊B的体积不再变化后，关闭止水夹a，打开止水夹b，慢慢挤压气囊，使气囊B中气体慢慢进入装置C中，待达到实验目的后，关闭止水夹b；
③打开止水夹a和c，关闭止水夹b；
（4）实验时，装置C中的现象为品红溶液褪色；[
（5）当D中产生进气口一端脱脂棉蓝色变浅，出气口一端脱脂棉蓝色不变现象时，可以说明使E中澄清石灰水变浑浊的是CO₂，而不是SO₂；写出D中发生反应的化学方程式，并标出电子转移方向和数目．
Ⅱ． Cu与浓硫酸反应可得硫酸铜溶液．某学习小组将铜屑放入一定浓度的硫酸中，加热并不断鼓入空气也可得硫酸铜溶液，其反应原理为2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2H₂O．现欲将12.8g铜完全溶解，加蒸馏水后得200mL溶液．计算：
（6）参加反应的氧气在标准状况下的体积是2.24 L．（不必写计算过程）
（7）所得硫酸铜溶液的物质的量浓度是1 mol/L（不必写计算过程）

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）根据浓硫酸具有很强的腐蚀性解答；
（2）浓硫酸有强氧化性，能将C氧化为二氧化碳；
（3）根据具体操作可知，要控制气体流速，应先收集气体，然后慢慢挤压气球来控制流速；
（4）二氧化硫能使品红溶液褪色；
（5）进气口一端脱脂棉蓝色变浅，出气口一端脱脂棉蓝色不变时出气口出的是二氧化碳；碘单质能将二氧化硫氧化为硫酸；
Ⅱ．根据方程式计算参加反应氧气的物质的量、生成硫酸铜的物质的量，根据V=nVm计算氧气的体积，根据c=$\frac{n}{V}$计算硫酸铜的物质的量浓度．

解答 解：（1）浓硫酸具有较强腐蚀性，所以应该使用腐蚀品标签，故答案为：C；
（2）装置A中浓硫酸有强氧化性，能将C氧化为二氧化碳，反应的化学方程式为C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（3）气囊B的作用是收集气体，要想控制流速，从虚线框设计来看，应先收集气体，然后再慢慢释放气体，所以正确的操作顺序为：③①②，
故答案为：③①②；
（4）二氧化硫具有漂白性，所以C中品红溶液褪色，
故答案为：品红溶液褪色；
（5）当D装置中进气口一端脱脂棉蓝色变浅，出气口一端脱脂棉蓝色不变时，出气口出的是二氧化碳，碘单质能将二氧化硫氧化为硫酸，反应的化学方程式，并标出电子转移方向和数目为，
故答案为：进气口一端脱脂棉蓝色变浅，出气口一端脱脂棉蓝色不变；；
Ⅱ．12.8gCu的物质的量为$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol
 2 Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2H₂O
2      1          2
0.2mol  x         y
x=$\frac{0.2mol×1}{2}$=0.1mol
y=$\frac{0.2mol×2}{2}$=0.2mol
（6）需要氧气的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故答案为：2.24；
（7）所得硫酸铜溶液的物质的量浓度为$\frac{0.2mol}{0.2L}$=1mol/L，故答案为：1．

点评 本题考查了浓硫酸的性质及化学计算，题目难度中等，根据实验目的和装置图考虑操作步骤和试剂的作用及发生反应即可解答，（5）为易错点，注意明确只有出口处脱脂棉蓝色不变时才能说明无二氧化硫，试题培养了学生灵活应用基础知识的能力和化学实验能力．