Question

【題目】某興趣小組為探究銅與濃硫酸反應時硫酸的最低濃度，設計了如下方案。

方案一、實驗裝置如圖1所示。

已知能與在酸性溶液中反應生成紅棕色沉淀，可用于鑒定溶液中微量的。

（1）寫出銅與濃硫酸反應的化學方程式：____________。NaOH溶液的作用是___________。

（2）儀器X的作用是盛裝的濃硫酸并測定濃硫酸的體積，其名稱是_______。

（3）實驗過程中，當滴入濃硫酸的體積為20.00 mL時，燒瓶內開始有紅棕色沉淀生成，則能與銅反應的硫酸的最低濃度為__________（精確到小數點后一位；混合溶液的體積可視為各溶液的體積之和）。

方案二、實驗裝置如圖2所示。

加熱，充分反應后，由導管a通入氧氣足夠長時間，取下燒杯，向其中加入足量的溶液，經過濾、洗滌、干燥后稱量固體的質量。

（4）通入氧氣的目的是______________、____________。

（5）若通入氧氣的量不足，則測得的硫酸的最低濃度__________（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】 吸收尾氣中的 酸式滴定管 11.0 使產生的全部被NaOH溶液吸收 將最終轉化為 偏大

【解析】

反應原理：Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O，因為濃硫酸為酸，所以用酸式滴定管盛裝，生成的二氧化硫為酸性氣體，有毒，必須用堿液吸收法吸收；亞硫酸鹽具有強還原性可以被氧氣氧化為硫酸鹽。硫酸鈉與亞硫酸鈉均可以與氯化鋇反應生成硫酸鋇和亞硫酸鋇沉淀，據此分析。

（1）銅與濃硫酸反應的化學方程式為Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O，銅與濃硫酸反應生成的二氧化硫會污染環境，所以必須用堿溶液吸收。

答案：Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O 吸收尾氣中的SO2

（2）X可用于測定濃硫酸的體積，應該是酸式滴定管。

答案：酸式滴定管

（3）當入濃硫酸的體積為20.0 mL時溶液的總體積為33.45 ml，硫酸的濃度為=11.0mol/L；

答案：11.0

（4）通入氧氣的原因之一是將裝置中產生的二氧化硫驅趕出去，二是使燒杯中的Na2SO3全部轉化為Na2SO4；

答案：使產生的SO2全部被NaOH溶液吸收 將SO2最終轉化為Na2SO4

（5）若通入氧氣的量不足，則生成沉淀的質量偏小，即計算出的生成二氧化硫的量偏小，則測得的硫酸的最低濃度偏大。

答案：偏大