Question

某化學課外興趣小組探究銅與濃硫酸的反應情況．甲．乙．丙三位同學進行了下列實驗：取12.8g銅片和20ml．18mol/L的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直至反應完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余外，同時根據(jù)所學的知識認為還有較多的硫酸剩余．
（1）請寫出銅跟濃硫酸反應的化學方程式：

Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑

，試問：為什么較多的余酸不再與銅片繼續(xù)反應？簡述理由：

銅片過量，硫酸反應后溶液變稀不支持反應

．
可以證明有余酸的實驗方案是

ad

（填寫字母，錯選或多選扣分）
（a）再加入鐵粉（b）再滴入BaCl₂溶液（c）再加入銀（d）再滴入Na₂CO₃溶液
（2）甲學生設計求余酸濃度的實驗方案是測定產(chǎn)生氣體的量．其方法有多種，請問下列方案中不可行的是

ac

（填寫字母，錯選或多選扣分）
（a）將產(chǎn)生的氣體緩緩通過預先稱量盛有堿石灰的干燥管，結束反應后再次稱量．
（b）將產(chǎn)生的氣體緩緩通入酸性高錳酸鉀溶液，再加入足量BaCl₂溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀．
（c）用排水法測定其產(chǎn)生氣體的體積（折算成標準狀況）．
（d）用排飽和NaHSO₃溶液的方法測出其產(chǎn)生氣體的體積（折算成標準狀況）．
（3）乙同學設計測定余酸濃度的實驗方案是：測定反應后的混合液中Cu²⁺的量．在反應后的溶液中加蒸餾水稀釋至100ml，加入足量Na₂S溶液，充分反應后，過濾．洗滌．干燥、稱量沉淀．請寫出生成沉淀的離子方程式：

Cu²⁺+S^2-═CuS↓

．
（4）根據(jù)甲、乙兩同學的實驗方案，除測算產(chǎn)生氣體的物質的量或反應掉的銅的物質的量外，尚缺少的測量數(shù)據(jù)是

反應后溶液的體積

．
（5）丙同學提出甲、乙兩同學的實驗方案設計的復雜，為此他設計了下列較為簡易的實驗方案：取出反應后的銅片，進行洗滌．干燥．稱量．若稱得剩余銅片的質量為Wg，測得反應后溶液的體積為Vml，請計算剩余硫酸的物質的量濃度=

0.36-(12.8-w)/32

V×1×10 -3

mol/L（用含W．V的代數(shù)式表示）

Answer 1

分析：（1）濃硫酸有強氧化性；稀硫酸無強氧化性；氫離子能與活潑金屬或碳酸鹽反應；
（2）堿石灰能吸收二氧化硫和水，二氧化硫易溶于水；
（3）Cu²⁺與S^2-反應生成黑色沉淀；
（4）物質的量濃度等于溶液中溶質的物質的量物質的量除以溶液的體積；
（5）反應掉的硫酸的物質的量是銅的二倍．

解答：解：（1）濃硫酸有強氧化性，可將銅氧化；稀硫酸無強氧化性，不能以銅反應；根據(jù)金屬的通性，氫離子能與活潑金屬如鐵反應，若有氫氣生成，則說明有余酸；即使沒有余酸溶液中也有硫酸根，都能與氯化鋇反應生成沉淀；稀硫酸與銀不反應；氫離子能與碳酸鹽反應，若有能使澄清的石灰水變渾濁的氣體生成，則說明有余酸，故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；銅片過量，硫酸反應后溶液變稀不支持反應；ad；
（2）堿石灰能吸收二氧化硫和水，故不能測出二氧化硫的質量；二氧化硫易溶于水，不能用排水法測體積，故答案為：ac；
（3）Cu²⁺與S^2-反應生成黑色沉淀，故答案為：Cu²⁺+S^2-=CuS↓；
（4）物質的量濃度等于溶液中溶質的物質的量物質的量除以溶液的體積，缺少溶液的體積，故答案為：反應后溶液的體積；
（5）反應的銅的物質的量=

12.8g-wg

64g/mol

，反應掉的硫酸的物質的量是銅的二倍，為

12.8g-wg

32g/mol

，用總的硫酸的物質的量減去反應的就是剩余的，為0.36-

12.8g-wg

32g/mol

，然后根據(jù)物質的量濃度等于溶液中溶質的物質的量物質的量除以溶液的體積即可求出，故答案為：

0.36-(12.8-w)/32

V×1×10 -3

．

點評：本題考查濃硫酸的性質，注意利用反應的化學方程式及Cu與稀硫酸不反應等來解答，難度較大．