Question

某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况．甲．乙．丙三位同学进行了下列实验：取12.8g铜片和20ml．18mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直至反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余外，同时根据所学的知识认为还有较多的硫酸剩余．
（1）请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式：

Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑

，试问：为什么较多的余酸不再与铜片继续反应？简述理由：

铜片过量，硫酸反应后溶液变稀不支持反应

．
可以证明有余酸的实验方案是

ad

（填写字母，错选或多选扣分）
（a）再加入铁粉（b）再滴入BaCl₂溶液（c）再加入银（d）再滴入Na₂CO₃溶液
（2）甲学生设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量．其方法有多种，请问下列方案中不可行的是

ac

（填写字母，错选或多选扣分）
（a）将产生的气体缓缓通过预先称量盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量．
（b）将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液，再加入足量BaCl₂溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀．
（c）用排水法测定其产生气体的体积（折算成标准状况）．
（d）用排饱和NaHSO₃溶液的方法测出其产生气体的体积（折算成标准状况）．
（3）乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是：测定反应后的混合液中Cu²⁺的量．在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至100ml，加入足量Na₂S溶液，充分反应后，过滤．洗涤．干燥、称量沉淀．请写出生成沉淀的离子方程式：

Cu²⁺+S^2-═CuS↓

．
（4）根据甲、乙两同学的实验方案，除测算产生气体的物质的量或反应掉的铜的物质的量外，尚缺少的测量数据是

反应后溶液的体积

．
（5）丙同学提出甲、乙两同学的实验方案设计的复杂，为此他设计了下列较为简易的实验方案：取出反应后的铜片，进行洗涤．干燥．称量．若称得剩余铜片的质量为Wg，测得反应后溶液的体积为Vml，请计算剩余硫酸的物质的量浓度=

0.36-(12.8-w)/32

V×1×10 -3

mol/L（用含W．V的代数式表示）

Answer 1

分析：（1）浓硫酸有强氧化性；稀硫酸无强氧化性；氢离子能与活泼金属或碳酸盐反应；
（2）碱石灰能吸收二氧化硫和水，二氧化硫易溶于水；
（3）Cu²⁺与S^2-反应生成黑色沉淀；
（4）物质的量浓度等于溶液中溶质的物质的量物质的量除以溶液的体积；
（5）反应掉的硫酸的物质的量是铜的二倍．

解答：解：（1）浓硫酸有强氧化性，可将铜氧化；稀硫酸无强氧化性，不能以铜反应；根据金属的通性，氢离子能与活泼金属如铁反应，若有氢气生成，则说明有余酸；即使没有余酸溶液中也有硫酸根，都能与氯化钡反应生成沉淀；稀硫酸与银不反应；氢离子能与碳酸盐反应，若有能使澄清的石灰水变浑浊的气体生成，则说明有余酸，故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；铜片过量，硫酸反应后溶液变稀不支持反应；ad；
（2）碱石灰能吸收二氧化硫和水，故不能测出二氧化硫的质量；二氧化硫易溶于水，不能用排水法测体积，故答案为：ac；
（3）Cu²⁺与S^2-反应生成黑色沉淀，故答案为：Cu²⁺+S^2-=CuS↓；
（4）物质的量浓度等于溶液中溶质的物质的量物质的量除以溶液的体积，缺少溶液的体积，故答案为：反应后溶液的体积；
（5）反应的铜的物质的量=

12.8g-wg

64g/mol

，反应掉的硫酸的物质的量是铜的二倍，为

12.8g-wg

32g/mol

，用总的硫酸的物质的量减去反应的就是剩余的，为0.36-

12.8g-wg

32g/mol

，然后根据物质的量浓度等于溶液中溶质的物质的量物质的量除以溶液的体积即可求出，故答案为：

0.36-(12.8-w)/32

V×1×10 -3

．

点评：本题考查浓硫酸的性质，注意利用反应的化学方程式及Cu与稀硫酸不反应等来解答，难度较大．