Question

【題目】為研究銅與濃硫酸的反應(yīng)，某化學(xué)興趣小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)Ⅰ　反應(yīng)產(chǎn)物的定性探究

實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。固定裝置已略去

（1）A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。

（2）F燒杯中的溶液通常是________________。

（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，能證明濃硫酸中硫元素的氧化性強(qiáng)于氫元素的現(xiàn)象是______。

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，證明A裝置試管中反應(yīng)所得產(chǎn)物是否含有銅離子的操作方法是______。

（5）為說(shuō)明濃硫酸中的水是否影響B(tài)裝置現(xiàn)象的判斷，還須進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方案為_______。

實(shí)驗(yàn)Ⅱ　反應(yīng)產(chǎn)物的定量探究

（6）在銅與濃硫酸反應(yīng)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)出現(xiàn)，經(jīng)查閱文獻(xiàn)獲得下列資料。

資料1：

硫酸（mol/L）	黑色物質(zhì)出現(xiàn)的溫度（℃）	黑色物質(zhì)消失的溫度（℃）
15	約150	約236
16	約140	約250
18	約120	不消失

資料2：X射線晶體分析表明，銅與濃硫酸反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)為Cu2S、CuS、Cu7S4中的一種或幾種。僅由上述資料可得出的正確結(jié)論是_________。

a.銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)所涉及的反應(yīng)可能不止一個(gè)

b.硫酸濃度選擇適當(dāng)，可避免最后產(chǎn)物中出現(xiàn)黑色物質(zhì)

c.該反應(yīng)發(fā)生的條件之一是硫酸濃度≥15mol/L

d.硫酸濃度越大，黑色物質(zhì)越快出現(xiàn)、越難消失

（7）為測(cè)出硫酸銅的產(chǎn)率，將該反應(yīng)所得溶液中和后配制成250.00mL溶液，取該溶液25.00mL加入足量KI溶液振蕩，以淀粉溶液為指示劑，用bmol/LNa2S2O3溶液滴定生成的I2，3次實(shí)驗(yàn)平均消耗該Na2S2O3溶液V mL。若反應(yīng)消耗銅的質(zhì)量為a g，則硫酸銅的產(chǎn)率為________。（已知：2Cu2++4I－＝2CuI+I2,2S2O32－+I2＝S4O62－+2I－）

Answer 1

【答案】（1）Cu＋2H2SO4（濃）CuSO4＋SO2↑＋2H2O

（2）NaOH溶液（或酸性KMnO4溶液等）

（3）D裝置中黑色固體顏色無(wú)變化，E中溶液褪色

（4）將A裝置中試管內(nèi)冷卻的混合物沿杯壁（或玻璃棒）緩緩倒入盛有水的燒杯中，并不斷攪拌，看溶液是否變藍(lán)

（5）使用上述裝置，不放入銅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察無(wú)水硫酸銅是否變藍(lán)

（6）abd （7）%

【解析】

（1）反應(yīng)的還原產(chǎn)物為SO2；（2）該實(shí)驗(yàn)尾氣為SO2，可以用強(qiáng)堿或者強(qiáng)氧化劑溶液吸收；（3）要證明濃硫酸中硫元素的氧化性強(qiáng)于氫元素則需證明A中還原產(chǎn)物為SO2而非H2，產(chǎn)物為SO2則D中黑色固體顏色不變，E中品紅溶液會(huì)褪色；（4）若含有Cu2＋則溶于水顯藍(lán)色；（5）對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，不加入銅絲則反應(yīng)不會(huì)發(fā)生，由現(xiàn)象可以判斷反應(yīng)外的因素對(duì)實(shí)驗(yàn)是否存在影響；（6）生成物可能不止一種，則反應(yīng)可能不止一個(gè)，a項(xiàng)正確；硫酸濃度越低，黑色物質(zhì)出現(xiàn)的溫度越高，消失的溫度越低，則硫酸濃度選擇適當(dāng)，可避免最后產(chǎn)物中出現(xiàn)黑色物質(zhì)，b項(xiàng)正確；只要控制在合適的溫度，濃硫酸濃度小于15 mol/L也可與銅反應(yīng)，c項(xiàng)錯(cuò)誤；硫酸濃度越大，黑色物質(zhì)出現(xiàn)溫度越低，消失溫度越高，d項(xiàng)正確；（7）滴定反應(yīng)溶液中銅離子的物質(zhì)的量為mol，滴定I2消耗的Na2S2O3的物質(zhì)的量為mol，可知反應(yīng)生成的I2的物質(zhì)的量為mol，反應(yīng)生成的Cu2＋的物質(zhì)的量為mol，則CuSO4的產(chǎn)率為%。