Question

過量的銅與濃硫酸在加熱條件下的反應會因硫酸濃度下降而停止．為測定反應殘余清液中硫酸的濃度，探究小組同學提出的下列實驗方案：

甲方案：與足量BaCl₂溶液反應，稱量生成的BaSO₄質量．

乙方案：與足量鋅反應，測量生成氫氣的體積．

回答下列問題：

（1）判定甲方案不可行，理由是　　．

（2）甲同學用圖1所示裝置進行乙方案的實驗．

①檢查此裝置氣密性的方法　

②使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應的正確操作是將　　轉移到　　中．殘余清液與鋅�；旌虾蟮默F象　　

③反應完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積、氣體體積逐漸減小，直至體積不變．氣體體積逐次減小的原因是　　（排除儀器和實驗操作的影響因素）．

（3）乙同學擬選用圖2實驗裝置完成實驗：

①你認為最簡易的裝置其連接順序是：A接　　接　　接　（填接口字母，可不填滿．）

②實驗開始時，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕打開其活塞，一會兒后殘余清液就不能順利滴入錐形瓶．其原因是　　．

③乙同學滴入錐形瓶中的殘余清液體積為aml，測得量筒中水的體積為bml（假設體系中氣體為標準狀況），殘余清液中硫酸的物質的量濃度的表達式　（用a、b表示）

④某學生想用排水法收集氫氣，并檢驗其純度，應選擇圖3集氣裝置　　（填A或B）

　

Answer 1

考點： 探究物質的組成或測量物質的含量． 

分析： （1）加入足量的BaCl2溶液只能求出硫酸根離子的量，而不能求出剩余硫酸的濃度；

（2）①用液壓法檢驗裝置氣密性，連接裝置后，向量氣管右端注水，直到左右兩邊管子形成一段液面差，一段時間后液面差不變；②將固體加入液體中，Zn粒與銅離子反應生成銅單質，并且生成氣體，實驗現象是表面析出暗紅色固體，有大量氣泡，鋅粒部分溶解；③此反應為放熱反應，氣體受熱膨脹，未冷卻；

（3）①測量氫氣的體積，最簡易的裝置其連接順序EDG；②鋅與殘余清液中硫酸銅反應生成銅，銅鋅形成原池，使鋅與硫酸反應速率加快，反應生成大量氣體且放熱，導致錐形瓶內壓強增大；③根據題意可知，1mol硫酸能生成1mol氫氣，故b﹣a就是氫氣的體積，所以殘余清液中硫酸的物質的量濃度為（b﹣a）/22.4a；④排水法收集氫氣，氫氣密度比空氣小，所以短進．

解答： 解：（1）沒有溶液的體積，加入足量的BaCl₂溶液只能求出硫酸根離子的量，而不能求出剩余硫酸的濃度；

故答案為：加入足量的BaCl₂溶液只能求出硫酸根離子的量，而不能求出剩余硫酸的濃度；

（2）①用液壓法檢驗裝置氣密性，連接裝置后，向量氣管右端注水，直到左右兩邊管子形成一段液面差，一段時間后液面差不變

故答案為：連接裝置后，向量氣管右端注水，直到左右兩邊管子形成一段液面差，一段時間后液面差不變；

②將固體加入液體中，Zn粒與銅離子反應生成銅單質，并且生成氣體，實驗現象是表面析出暗紅色固體，有大量氣泡，鋅粒部分溶解

故答案為：Zn粒 稀硫酸，表面析出暗紅色固體，有大量氣泡，鋅粒部分溶解；

③此反應為放熱反應，氣體受熱膨脹，未冷卻；故答案為：反應是放熱的，氣體未冷卻；

（3）①測量氫氣的體積，最簡易的裝置其連接順序EDG；故答案為：EDG；

②鋅與殘余清液中硫酸銅反應生成銅，銅鋅形成原池，使鋅與硫酸反應速率加快，反應生成大量氣體且放熱，導致錐形瓶內壓強增大

故答案為：鋅與殘余清液中硫酸銅反應生成銅，銅鋅形成原池，使鋅與硫酸反應速率加快，反應生成大量氣體且放熱，導致錐形瓶內壓強增大；

③根據題意可知，1mol硫酸能生成1mol氫氣，故b﹣a就是氫氣的體積，所以殘余清液中硫酸的物質的量濃度為；

故答案為：；

④排水法收集氫氣，氫氣密度比空氣小，所以短進；

故答案為：B．

點評： 本題考查了銅與濃硫酸的相關知識，探究實驗方法，裝置的特征分析，流程反應和試劑作用是解題關鍵，題目難度中等，熟悉裝置及裝置中每部分的作用是解答本題的關鍵．