题目内容
某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，设计了如图1所示装置进行有关实验：
（1）先关闭活塞a，将6.4g铜片和12mL18mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余．再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶，最后铜片完全消失．
①写出上述过程中烧瓶内发生的化学方程式：
打开活塞a之前 ，
打开活塞a之后 ．
②B是用来收集实验中产生的气体的装置，但集气瓶内的导管未画全，请在图2把导管补充完整．
（2）实际上，在打开活塞a之前硫酸仍有剩余．为定量测定余酸的物质的量，甲、乙两学生进行了如下设计：
①甲学生设计方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再通过计算确定余酸的物质的量．他测定SO2的方法是将装置A产生的气体缓缓通过装置D，从而测出装置A产生气体的体积（已折算成标准状况）．你认为甲学生设计的实验方案能否准确求得余酸的物质的量 （填“能”或“不能”），若不能，请在D装置的基础上进行改进，写出最简单的改进方法 （若能，此空不填）．
②乙学生设计的方案是：将反应后的溶液冷却后全部移入到烧杯中稀释，并按正确操作配制100mL溶液，再取20mL于锥形瓶中，用酚酞作指示剂，用标准氢氧化钠溶液进行滴定[已知：Cu（OH）2开始沉淀的PH约为5]，再求出余酸的物质的量．你认为乙学生设计的实验方案能否准确求得余酸的物质的量 （填“能”或“不能”），理由是 ．
（1）先关闭活塞a，将6.4g铜片和12mL18mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余．再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶，最后铜片完全消失．
①写出上述过程中烧瓶内发生的化学方程式：
打开活塞a之前
打开活塞a之后
②B是用来收集实验中产生的气体的装置，但集气瓶内的导管未画全，请在图2把导管补充完整．
（2）实际上，在打开活塞a之前硫酸仍有剩余．为定量测定余酸的物质的量，甲、乙两学生进行了如下设计：
①甲学生设计方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再通过计算确定余酸的物质的量．他测定SO2的方法是将装置A产生的气体缓缓通过装置D，从而测出装置A产生气体的体积（已折算成标准状况）．你认为甲学生设计的实验方案能否准确求得余酸的物质的量
②乙学生设计的方案是：将反应后的溶液冷却后全部移入到烧杯中稀释，并按正确操作配制100mL溶液，再取20mL于锥形瓶中，用酚酞作指示剂，用标准氢氧化钠溶液进行滴定[已知：Cu（OH）2开始沉淀的PH约为5]，再求出余酸的物质的量．你认为乙学生设计的实验方案能否准确求得余酸的物质的量
考点：性质实验方案的设计,浓硫酸的性质实验
专题：实验设计题
分析：（1）①浓硫酸具有强氧化性，在加热条件下与铜发生氧化还原反应，但稀硫酸与铜不反应，在通入氧气的条件下能继续与铜反应；
②二氧化硫密度比空气大，采用向上排空气法收集；
（2）①测定SO2的量必须做到不能在测量时损耗，便于测定分析；
②从滴定实验的两个关键即准确量取液体体积，准确判断反应终点分析判断．
②二氧化硫密度比空气大，采用向上排空气法收集；
（2）①测定SO2的量必须做到不能在测量时损耗，便于测定分析；
②从滴定实验的两个关键即准确量取液体体积，准确判断反应终点分析判断．
解答：
解：（1）浓硫酸具有强氧化性，在加热时可以氧化单质铜，生成硫酸铜、二氧化硫和水，方程式为2H2SO4（浓）+Cu
CuSO4+2H2O+2SO2↑；铜与浓硫酸反应是一个进程反应，随着反应进行，硫酸浓度降低，稀硫酸与铜不反应，在通入氧气的条件下能继续与铜反应，反应方程式为，2Cu+O2+2H2SO4
2CuSO4+2H2O；
故答案为：Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O；2Cu+O2+2H2SO4
2CuSO4+2H2O；
②二氧化硫密度比空气大，采用向上排空气法收集，故导管应长进短出，装置图为：
故答案为：；
（2）①测定SO2的量必须准确测定无气体损耗，实验操作简单易行；
二氧化硫气体是易溶于水的物质，用排水法测定装置A产生气体的体积不准确，可把水换成饱和亚硫酸氢钠溶液，用排饱和NaHSO3溶液的方法测出装置A产生气体的体积，二氧化硫在饱和NaHSO3溶液中的溶解度降低，或在D中的集气瓶的水面上加一层植物油；
故答案为：不能；在D 的集气瓶的水面上加一层植物油或用排饱和NaHSO3溶液的方法；
②滴定实验测定物质的含量，需要做到准确量取液体的体积，用滴定管可以解决，准确判断反应的终点，测定余酸的物质的量浓度，用标准氢氧化钠溶液进行滴淀，由于溶液中有铜离子使溶液呈蓝色，不能指示反应的终点判断，所以不能通过测出消耗NaOH溶液的体积来求余酸的物质的量的浓度；
故答案为：不能； 含Cu2+的溶液显蓝色，干扰终点判断．
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故答案为：Cu+2H2SO4（浓）
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②二氧化硫密度比空气大，采用向上排空气法收集，故导管应长进短出，装置图为：
故答案为：
；（2）①测定SO2的量必须准确测定无气体损耗，实验操作简单易行；
二氧化硫气体是易溶于水的物质，用排水法测定装置A产生气体的体积不准确，可把水换成饱和亚硫酸氢钠溶液，用排饱和NaHSO3溶液的方法测出装置A产生气体的体积，二氧化硫在饱和NaHSO3溶液中的溶解度降低，或在D中的集气瓶的水面上加一层植物油；
故答案为：不能；在D 的集气瓶的水面上加一层植物油或用排饱和NaHSO3溶液的方法；
②滴定实验测定物质的含量，需要做到准确量取液体的体积，用滴定管可以解决，准确判断反应的终点，测定余酸的物质的量浓度，用标准氢氧化钠溶液进行滴淀，由于溶液中有铜离子使溶液呈蓝色，不能指示反应的终点判断，所以不能通过测出消耗NaOH溶液的体积来求余酸的物质的量的浓度；
故答案为：不能； 含Cu2+的溶液显蓝色，干扰终点判断．
点评：本题考查浓硫酸的性质探究实验，题目难度中等，注意浓硫酸、二氧化硫的性质．
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