题目内容

7．某研究性学习小组的同学为验证浓硫酸与铜能反应而稀硫酸不能，设计了如图所示装置进行探究：将6.4g 铜片和含0.2moL溶质的18.4mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到无气体生成为止．（假定在此过程溶液体积不变）
（1）甲同学认为要证实上述结论，还应进行稀硫酸与铜片混合加热实验，你认为有无必要，并说明理由：无必要，随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸与铜不反应
（2）下列试剂中能够用来进一步证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是：A
A．铁粉           B．钠          C．氯化钡溶液             D．银粉
（3）为定量测定余酸的物质的量浓度，甲、乙两位同学进行了如下设计：
Ⅰ甲同学设想：在A装置增加一个导管通氮气驱赶气体（假定生成的气体全部逸出），先测定生成的SO2的量，然后计算剩余硫酸的浓度．他设计了如下二种方案来测定SO2的量：
方案①将产生的气体缓缓通入足量用稀硫酸酸化的KMnO4溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀．
方案②将气体缓缓通入足量硝酸钡溶液中，然后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀．
经仔细分析后，发现有不合理之处，请填写表（可以不填满）：
序号不合理的原因误差
（偏低或偏高）		改变措施
方案①
方案②
Ⅱ乙学生设计的方案是：分离出反应后的溶液并加蒸馏水稀释至1000mL，取20.00mL于锥形瓶中，滴入2～3滴酚酞指示剂，用标准NaOH溶液进行滴定（已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5），这种方法能否求出余酸的浓度，理由是不能，pH＞5时，铜离子与碱反应生成沉淀，不能达到滴定终点．
（4）请再设计其他可行的实验方案，来测定余酸的物质的量浓度，简要写出操作步骤及需要测定的数据（不必计算，不必写操作细节）方案一：取反应后的溶液，向其中加入足量锌，收集并测定氢气的体积，通过氢气的物质的量计算剩余硫酸的物质的量浓度；
方案二：反应结束后将烧瓶中的铜片取出，洗净、烘干，称其质量即可；
方案三：反应结束后将烧瓶中的铜取出，然后向溶液中加入足量氯化钡溶液，过滤出沉淀，洗净、干燥后称量等．

分析 （1）随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐降低，如铜和硫酸都剩余，则可说明稀硫酸与铜不反应；
（2）如证明有硫酸剩余，可用铁等金属验证；
（3）方案①中含有硫酸，会导致生成的硫酸钡质量偏大，则二氧化硫的物质的量偏大，测定的剩余的硫酸的浓度偏低；二氧化硫可与硝酸钡发生氧化还原反应，生成硫酸钡沉淀，可用于测量含量；乙学生设计的方案没有排除硫酸铜的影响，因硫酸铜与氢氧化钠反应生成沉淀，不能达到滴定终点；
（4）反应后铜和硫酸都剩余，可分别测量铜的质量或硫酸的浓度，可测量铁与硫酸反应生成氢气的体积或加入氯化钡称量生成硫酸钡的质量来测量．

解答 解：（1）随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐降低，如铜和硫酸都剩余，则可说明稀硫酸与铜不反应，则没有必要进行稀硫酸与铜片的反应，
故答案为：无必要，随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸与铜不反应；
（2）随着反应的进行硫酸逐渐变稀，稀硫酸与铜片不发生反应，反应后的溶液中含有CuSO4、H2O及过量的H2SO4，要证明反应结束后的烧瓶中确有余酸，
A．加入Fe粉会发生反应：CuSO4+Fe=FeSO4+Cu； H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑，会有气体产生，因此会冒出气泡，可到达实验目的，故A正确；
B．由于溶液中含有大量的水，无论酸是否有剩余，都会发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，因此不能证明酸剩余，故B错误；
C．溶液中含有CuSO4，一定会发生反应：Ba2++SO42-=BaSO4↓．不能证明酸剩余，故C错误；
D．在金属活动性顺序表中Ag位于H后面，不能把酸中的氢置换出来，故D错误；
故答案为：A；
（3）Ⅰ．方案①中含有硫酸，会导致生成的硫酸钡质量偏大，则二氧化硫的物质的量偏大，测定的剩余的硫酸的浓度偏低，可将硫酸酸化的高锰酸钾溶液换成溴水后碘水后硝酸溶液；方案②二氧化硫可与硝酸钡发生氧化还原反应，生成硫酸钡沉淀，可用于测量含量，
故答案为：

序号不合理的原因误差
（偏低或偏高）		改变措施
方案①高锰酸钾溶液中含有硫酸，与氯化钡反应，使生成的沉淀增多偏低将硫酸酸化的高锰酸钾溶液换成溴水后碘水后硝酸溶液
方案②---------
；
Ⅱ．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，且pH＞5时，铜离子与碱反应生成沉淀，不能达到滴定终点，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，pH＞5时，铜离子与碱反应生成沉淀，不能达到滴定终点；
（4）反应后铜和硫酸都剩余，可分别测量铜的质量或硫酸的浓度，可测量铁与硫酸反应生成氢气的体积或加入氯化钡称量生成硫酸钡的质量来测量，可设计方案如下：
方案一：取反应后的溶液，向其中加入足量锌，收集并测定氢气的体积，通过氢气的物质的量计算剩余硫酸的物质的量浓度；
方案二：反应结束后将烧瓶中的铜片取出，洗净、烘干，称其质量即可；
方案三：反应结束后将烧瓶中的铜取出，然后向溶液中加入足量氯化钡溶液，过滤出沉淀，洗净、干燥后称量等，
故答案为：方案一：取反应后的溶液，向其中加入足量锌，收集并测定氢气的体积，通过氢气的物质的量计算剩余硫酸的物质的量浓度；
方案二：反应结束后将烧瓶中的铜片取出，洗净、烘干，称其质量即可；
方案三：反应结束后将烧瓶中的铜取出，然后向溶液中加入足量氯化钡溶液，过滤出沉淀，洗净、干燥后称量等．

点评 本题考查性质方案的设计，题目难度中等，设计物质组成的测定、对实验方案的理解评价、硫的化合物性质等，理解原理是解题的关键，注意基础知识的掌握，试题有利于提高学生的分析能力及化学实验能力．

练习册系列答案
相关题目
16．向Na2O2中通入足量的CO2，充分反应，若要制得2.24L（标准状况）氧气，需要加入的Na2O2的质量是多少？生成Na2CO3的物质的量是多少？（ 写明计算过程）
17．下列关于化学反应说法中不正确的是（　　）
A．在一确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等
B．化学反应的特征是有新物质生成
C．化学反应的过程实际上是一个旧键断裂，新键生成的过程
D．化学反应过程中一定有热量释放出来
14．下列实验操作能达到实验目的是（　　）
A．向苯酚浊液中滴加少量饱和Na2CO3溶液，浊液变澄清，证明结合质子的能力：CO32-＞C6H5O-
B．配制Fe（NO3）2溶液时加入适量的硝酸，可抑制Fe2+水解
C．测定相同温度下相同浓度的碳酸钠和亚硫酸钠溶液的pH，前者大于后者，证明元素的非金属性：C＜S
D．用激光笔照射蛋白质溶液、硅酸溶胶，可将二者区分开
2．已知反应A2（g）+2B2（g）?2AB2（g）的△H＜0，下列说法正确的是（　　）
A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小
B．压缩容器体积平衡向正反应方向移动，达到新的平衡后c（A2）变小
C．平衡后加入A2，达到新的平衡A2 和B2的转化率均增大
D．达到平衡后，降低温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
12．对于可逆反应：aA（g）+bB（g）?cC（g）+dD（g）△H=a kJ•mol -1，若增大压强平衡向正反应方向移动，则a+b＞    c+d（填“＞”或“＜”）；若升高温度，平衡向正反应方向移动，则a＞0（填“＞”或“＜”）
19．某探究小组研究3S2O82-+2Cr3++7H2O$\frac{\underline{\;Ag+\;}}{\;}$Cr2O72-+6SO42-+14H+的反应速率与浓度的关系．反应速率v（Cr3+）可通过测定c（Cr3+）减半所需时间来确定．在一定温度下，获得如表实验数据：
试验编号 c（S2O82-）/mol•L-1 c（Cr3+）/mol•L-1 c（Ag+）/mol•L-1 时间/min
 ① 0.1010.0 5.0 10 
 ② 0.1010.0 2.5 20 
 ③ 0.2010.05.0  5
 ④ 0.105.0 5.0 5
分析以上数据所得出的结论不正确的是（　　）
A．增大c（Ag+），v（Cr3+）增大
B．实验②的v（Cr3+）为0.25mmol•L-1•min-1
C．增大c（S2O82-），v（Cr3+）增大
D．增大c（Ag+），v（Cr3+）不变
16．下列有机物的命名不正确的是（　　）
A．3，3-甲基-1-丁烯B．2，2-二甲基丁烷
C．2-乙基-1-丁烯D．2，3，3-三甲基丁烷
17．下列各组物质中化学键的类型和化合物的类型都相同的是（　　）
A．CaCl2    Na2O    H2OB．H2O     Na2O2   CO2
C．MgCl2   NaOH   NH4ClD．H2SO4   H2O     CO2

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网