Question

某課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸反應情況，用下圖所示裝置進行實驗。已知：①SO2難溶于飽和亞硫酸氫鈉溶液；②SO2能與酸性高錳酸鉀溶液發生氧化還原反應使之褪色（化學方程式為5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4）。

回答下列問題（注：E為止水夾，F為旋塞）：

（1）檢查A裝置的氣密性的方法 。

（2）裝置A中反應的化學方程式為 。

（3）裝置D中試管口放置的棉花應蘸有NaOH溶液，

其作用是 。

（4）裝置B具有貯存氣體的作用。當D處有明顯的現象后，關閉旋塞F并移去酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有氣體產生，此時B中的現象是 ，B中應放置的液體是（填字母） 。

A. 水 B. 飽和NaHSO3溶液 C. 酸性KMnO4溶液 D. NaOH溶液

（5）該小組學生做了如下實驗：取一定質量的銅片和一定體積18.4 mol·L－1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到反應完畢，發現燒瓶中沒有銅片剩余。往反應后的溶液中加入足量的BaCl2溶液，獲得沉淀3.495 g；產生的氣體恰好使200ml 0.01mol·L-1的酸性高錳酸鉀溶液褪色，則實驗中取用的硫酸的物質的量為 。

 

Answer 1

（1）夾緊水夾E，關閉分液漏斗旋塞，往分液漏斗中加水，打開分液漏斗旋塞，若漏斗中水滴入部分后便停止，證明氣密性好。若水一直滴入，則氣密性不好。

（2）H2SO4(濃)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O

（3）吸收尾氣中SO2，防止污染；

（4）瓶中液面下降，漏斗中液面上升； B

（5）0.02mol；

【解析】

試題分析：（1）檢查A裝置的氣密性的方法是夾緊水夾E，關閉分液漏斗旋塞，往分液漏斗中加水，打開分液漏斗旋塞，若漏斗中水滴入部分后便停止，證明氣密性好。若水一直滴入，則氣密性不好。（2）在裝置A濃 與Cu發生反應，化學方程式為H2SO4(濃)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O. （3）SO2是大氣污染物，如不處理，容易導致大氣污染。所以在裝置D中試管口放置的棉花應蘸有NaOH溶液，其作用是吸收尾氣中SO2，防止污染；（4）裝置B具有貯存氣體的作用。當D處有明顯的現象后，關閉旋塞F并移去酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有氣體產生，此時B中的現象是瓶中液面下降，漏斗中液面上升至一定的高度。由于SO2難溶于飽和亞硫酸氫鈉溶液； SO2能與酸性高錳酸鉀溶液發生氧化還原反應使之褪色，而且容易溶解在水中。所以B中應放置的液體是飽和NaHSO3溶液。選項為B。根據S守恒可得n(H2SO4)=n(SO42-)+n(SO2)。n(SO42-)=3.495 g÷233g/mol=0.015mol；根據方程式5SO2+ 2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4可得n(SO2)= 5/2×n(KMnO4)= 5/2×0.2L×0.01mol/L=0.005mol.所以n(H2SO4)=0.02mol。

考點：考查關于濃硫酸與銅反應原理、裝置氣密性的檢查、物質的應用、物質的量的有關計算等知識。