Question

【題目】已知Cu2O在酸性條件下易歧化且2Cu2＋+4I-=2CuI↓+I2；碘單質(zhì)易溶于碘化鉀形成I3—，I3—極易被碘化亞銅吸附。請搭建合適的裝置制備二氧化硫并定性與定量的探究其與氧化銅反應(yīng)的產(chǎn)物。

（一）探究二氧化硫與氧化銅反應(yīng)

（1）下列儀器按連接順序排列(填寫代表儀器的字母，不考慮夾持和橡皮管連接)：A-D-____。

（2）裝置B使用消泡膜的目的是____。

（3）充分反應(yīng)后，硬質(zhì)玻璃管中黑色固體變紅色，取產(chǎn)物少許，加水后部分固體溶解，溶液呈藍(lán)色，過濾紅色沉淀物洗滌干凈后，加硫酸溶解后溶液也呈藍(lán)色且仍有少量紅色難溶物。寫出硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的化學(xué)方程式____。

（二）碘量法測定硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

步驟1:配制并標(biāo)定Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液，其濃度為a molL—1。

步驟2:取硬質(zhì)玻璃管產(chǎn)物mg配制為250mL溶液。(Cu2O不溶于水,已過濾掉)

步驟3:取20.00mL溶液，滴加幾滴硫酸溶液并加入過量碘化鉀溶液，以淀粉溶液作指示劑用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗體積為VmL，接近終點(diǎn)時(shí)加入了硫氰化鉀溶液。（I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI）

（4）Na2S2O3溶液需要標(biāo)定的原因是____，配制該溶液時(shí)需要用到的玻璃儀器有試劑瓶、燒杯、____和玻璃棒。

（5）通過上述測定產(chǎn)物中硫酸銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____（用含字母的代數(shù)式表示），該測定值比實(shí)際值____（填“偏小”或“偏大”），原因是____，加入了硫氰化鉀溶液的原因可能是____，從而減少實(shí)驗(yàn)誤差。

Answer 1

【答案】BEC 防止硫酸進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管 3CuO+SO2Cu2O+CuSO4 硫代硫酸鈉溶液由于具有較強(qiáng)的還原性以及酸性條件下易分解等性質(zhì)而易變質(zhì) 量筒 偏小 碘單質(zhì)易溶于碘化鉀形成的I3－離子極易被碘化亞銅吸附（I3－極易被碘化亞銅吸附） 使碘化亞銅轉(zhuǎn)化為對I3－吸附能力弱的CuSCN

【解析】

（一）實(shí)驗(yàn)室制備二氧化硫并用二氧化硫還原氧化銅，首先是用70%的濃硫酸與亞硫酸鈉固體反應(yīng)制氣、除雜、與氧化銅反應(yīng)、尾氣處理；充分反應(yīng)后，硬質(zhì)玻璃管中黑色固體變紅色，紅色物質(zhì)可能是Cu或Cu2O，根據(jù)加水溶解溶液呈藍(lán)色，說明生成的產(chǎn)物中有CuSO4，過濾后的紅色物質(zhì)加稀硫酸，沉淀部分溶解，且溶液呈藍(lán)色且仍有少量紅色難溶物，說明過濾后的紅色物質(zhì)為Cu2O；

（二）碘量法測定硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由方程式2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI，結(jié)合方程式確定硫酸銅與Na2S2O3的物質(zhì)的量之間關(guān)系，根據(jù)關(guān)系式法Cu2+ ~ Na2S2O3，結(jié)合題中的信息，碘單質(zhì)易溶于碘化鉀形成I3-，I3-極易被碘化亞銅吸附，進(jìn)行誤差分析。

（1）A、D裝置相連構(gòu)成制取SO2氣體的發(fā)生裝置，B裝置盛裝濃硫酸，干燥二氧化硫，干燥的二氧化硫通入E中與氧化銅在加熱的條件下反應(yīng)，裝置C是尾氣處理裝置，吸收未反應(yīng)完的二氧化硫，故儀器的連接順序?yàn)?/span>A-D-B-E-C；

（2）裝置B使用消膜泡的作用是應(yīng)該是使二氧化硫氣體能平緩的進(jìn)入裝置E，防止B中濃硫酸進(jìn)入裝置E中；

（3）充分反應(yīng)后，硬質(zhì)玻璃管中黑色固體變紅色，取產(chǎn)物少許，加水后部分固體溶解，溶液呈藍(lán)色，說明溶液中含有Cu2+，過濾紅色沉淀物洗滌干凈后，加硫酸溶解后溶液也呈藍(lán)色且仍有少量紅色難溶物，則過濾的紅色物質(zhì)為Cu2O，所以SO2與CuO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成Cu2O和CuSO4，反應(yīng)方程式為3CuO+SO2Cu2O+CuSO4；

（4）硫代硫酸鈉由于具有較強(qiáng)的還原性以及酸性條件下易分解等性質(zhì)而易變質(zhì)，為了減少滴定誤差，故配制好的的硫代硫酸鈉溶液需要標(biāo)定；標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定前需要標(biāo)定，不需要特別精準(zhǔn)體積的容量瓶，故配置時(shí)選取量筒即可；

（5）由方程式2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI可知，Cu2+ ~ Na2S2O3，又因?yàn)槿∮操|(zhì)玻璃管產(chǎn)物mg配制為250mL溶液，取20.00mL溶液，故可以得出mg生成物中硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ；因?yàn)?/span>CuI沉淀對I3-具有強(qiáng)的吸附能力，會(huì)造成碘單質(zhì)實(shí)際消耗量偏少，由此造成硫酸銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定值偏小；為了減小CuI對I3-的吸附，加入了硫氰化鉀溶液使碘化亞銅轉(zhuǎn)化為對I3－吸附能力弱的CuSCN；