Question

1．某化學興趣小組按如圖所示裝置探究銅與濃硫酸反應．隨著溫度的升高，有白霧產生，最終發(fā)現銅表面變黑，并有細小黑色顆粒物生成；試管B中有白色沉淀生成．
請回答下列問題：
（1）寫出銅與濃硫酸反應的化學方程式Cu+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；證明有SO₂生成的現象是品紅溶液褪色吸收SO₂；浸有NaOH溶液的棉花的作用是吸收二氧化硫，防止污染環(huán)境．
（2）關于試管B中有白色沉淀生成的解釋，不合理的是c．
a．硫酸分解生成了SO₃b．硫酸在溫度高時揮發(fā)c．SO₂與氯化鋇溶液反應生成BaSO₃
（3）反應結束后，為檢驗A中有CuSO₄生成，實驗操作是：熄滅酒精燈并使A中溶液冷卻到室溫，取樣，將A中溶液緩慢地加入到裝有水的燒杯中，并不斷攪拌，溶液呈藍色，證明含有Cu²⁺；取樣，先加鹽酸，再加BaCl₂，出現白色沉淀，證明含有SO₄^2-．
（4）若反應結束時 3.2g銅絲完全溶解，用0.1mol/L NaOH溶液滴定測定剩余硫酸的物質的量．具體操作是：首先將殘余液稀釋至1000mL，所需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒1000mL容量瓶、膠頭滴管；接著取出殘留液20mL于錐形瓶（填”儀器”）中，加入酚酞指示劑，用NaOH溶液進行滴定，到達滴定終點時發(fā)現消耗NaOH溶液40mL，則剩余的硫酸有0.05mol．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸具有強氧化性，在加熱條件下與銅發(fā)生氧化還原反應生成硫酸銅、二氧化硫和水；二氧化硫具有漂白性，能使品紅褪色；二氧化硫有毒污染空氣；
（2）酸性條件下，SO₂與氯化鋇溶液不反應；
（3）硫酸銅溶于水溶液顯藍色；
（4）根據溶液配制的操作分析，3.2g銅絲完全溶解，溶液中銅離子的物質的量為0.05mol，用0.1mol/L NaOH溶液滴定測定剩余硫酸的物質的量．氫氧化鈉和銅離子反應生成氫氧化銅沉淀，和剩余硫酸反應滴定到反應終點，據此計算剩余硫酸物質的量．

解答 解：（1）濃硫酸具有強氧化性，在加熱條件下與銅發(fā)生氧化還原反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，其反應的方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，二氧化硫具有漂白性，能使品紅褪色，當C中品紅溶液褪色，說明反應中生成二氧化硫，二氧化硫是污染性氣體屬于酸性氧化物，浸有NaOH溶液的棉花可以吸收二氧化硫，防止污染環(huán)境，
故答案為：Cu+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；品紅溶液褪色吸收SO₂；防止污染環(huán)境；
（2）酸性條件下，SO₂與氯化鋇溶液不反應，所以B中出現變白色沉淀不可能是SO₂與氯化鋇溶液反應生成BaSO₃，
故答案為：c；
（3）硫酸銅溶于水溶液顯藍色，要檢驗生成物中有硫酸銅，則熄滅酒精燈并使A中溶液冷卻到室溫，取樣，將A中溶液緩慢地加入到裝有水的燒杯中，并不斷攪拌，溶液呈藍色，證明銅離子的存在，取樣，先加鹽酸，再加BaCl₂，出現白色沉淀證明含有鋇離子，
故答案為：取樣，將A中溶液緩慢地加入到裝有水的燒杯中，并不斷攪拌，溶液呈藍色，證明含有Cu²⁺；取樣，先加鹽酸，再加BaCl₂，出現白色沉淀，證明含有SO₄^2-；
（4）配制1000mL溶液需要燒杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、膠頭滴管，滴定實驗應將待測液取放于錐形瓶中，滴入氫氧化鈉溶液滴定到終點，3.2g銅絲完全溶解，溶液中銅離子的物質的量為0.05mol，Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓，消耗氫氧根離子物質的量0.1mol，1000ml溶液反應消耗氫氧化鈉總物質的量=0.1mol/L×0.040L×$\frac{1000}{20}$=0.200mol，所以剩余氫離子物質的量=0.200mol-0.100mol=0.100mol，則剩余硫酸物質的量=0.050mol，
故答案為：1000mL容量瓶、膠頭滴管；錐形瓶；0.050．

點評 本題綜合考查性實驗設計、物質組成的探究實驗設計，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，為高考常見題型，難度中等，注意把握相關物質的性質以及實驗原理．