Question

某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)情況，設(shè)計了下圖所示裝置進行有關(guān)實驗：

(1)先關(guān)閉活塞a，將6.4 g銅片和12 mL18 mol·L^-1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱至反應(yīng)完成，發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余。再打開活塞a，將氣球中的氧氣緩緩擠入圓底燒瓶，最后銅片完全消失。

①寫出上述過程中燒瓶內(nèi)發(fā)生的化學方程式：

打開活塞a之前_________________________________________________________，

打開活塞a之后_________________________________________________________，

②B是用來收集實驗中產(chǎn)生的氣體的裝置，但集氣瓶內(nèi)的導管未畫全，請直接在答題卷的圖上把導管補充完整。

(2)實際上，在打開活塞a之前硫酸仍有剩余。為定量測定余酸的物質(zhì)的量，甲、乙兩學生進行了如下設(shè)計：

①甲學生設(shè)計方案是：先測定銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO₂的量，再通過計算確定余酸的物質(zhì)的量。他測定SO₂的方法是將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩通過裝置D，從而測出裝置A產(chǎn)生氣體的體積(已折算成標準狀況)。你認為甲學生設(shè)計的實驗方案中D裝置中的試劑為___________(填化學式)。

②乙學生設(shè)計的方案是：將反應(yīng)后的溶液冷卻后全部移入到燒杯中稀釋，并按正確操作配制100 mL溶液，再取20 mL于錐形瓶中，用_______________________作指示劑，用標準氫氧化鈉溶液進行滴定〔已知：Cu(OH)₂開始沉淀的pH約為5〕，選擇該指示劑的理由為____________________________________；再求出余酸的物質(zhì)的量，若耗去a  mol·L^-1氫氧化鈉溶液b mL，則原余酸的物質(zhì)的量為_________ mol。(用含a、b的表達式來表示)

Answer 1

(1)①Cu+2H₂SO₄(濃)CuSO₄+SO₂↑+2H₂O  2Cu+2H₂SO₄+O₂2CuSO₄+2H₂O  ②  B裝置中導管長進短出 

(2)①飽和NaHSO₃  ②甲基橙  因為Cu(OH)₂開始沉淀的pH約為5，若用酚酞作指示劑時溶液中的Cu²⁺會和NaOH反應(yīng)，Cu²⁺的藍色會干擾滴定終點的正確判斷 

解析：(1)燒瓶中的反應(yīng)，在打開活塞a之前：

Cu+2H₂SO₄(濃)CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；

在打開活塞a之后：

2Cu+O₂+2H₂SO₄2CuSO₄+2H₂O。

(2)②2n_余酸×=a mol·L^-1×b×10^-3 L

所以m_余酸= mol。