Question

【題目】實驗室利用如圖裝置探究SO2還原CuO，并進一步檢測產物含量。回答下列相關問題：

Ⅰ. SO2還原CuO探究

(1)裝置A中發(fā)生反應的化學方程式_______________________________________。

(2)在制取SO2時，使用H2SO4溶液的濃度為__________時（填序號，從下列濃度中選�。�，制備SO2的速率明顯快。請解釋不選下列其它濃度硫酸的原因____________________。

a. 98% H2SO4 b.65% H2SO4 c. 5% H2SO4

(3)充分反應后，黑色固體變?yōu)榧t色。取C中適量的產物，加水后溶液顯藍色并有紅色沉淀物，取紅色沉淀物滴加鹽酸，溶液又呈現(xiàn)藍色并仍有少量紅色不溶物，由此可以得出：

①已知SO2與CuO反應生成兩種產物，寫出該化學方程式___________________________。

②取紅色沉淀物滴加鹽酸，反應的離子方程式______________________________________。

Ⅱ．生成物中CuSO4含量檢測

(4)用“碘量法”測定產物中CuSO4含量。取m g固體溶解于水配制成100mL溶液，取20.00mL溶液滴加幾滴稀硫酸，再加入過量KI溶液，以淀粉為指示劑用Na2S2O3標準溶液滴定，相關化學反應為2Cu2++4I－=2CuI↓+I2，I2+I－I3－，I2+2S2O32－=S4O62－+2I－。

①若消耗0.1000mol/L Na2S2O3標準溶液VmL，則產物中CuSO4質量分數為____________。

②CuI沉淀物對I3—具有強的吸附能力，由此會造成CuSO4質量分數測定值_______（填“偏大”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O b 98%的H2SO4溶液c(H+)較小，反應速率較小，5%的H2SO4溶液中水多，SO2易溶解在溶液中不易收集 3CuO+SO2CuSO4+Cu2O Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O 偏小

【解析】

A中硫酸與亞硫酸鈉溶液反應生成二氧化硫，B中為濃硫酸，可用于干燥二氧化硫，在C中加熱條件下，黑色固體變?yōu)榧t色，取C中適量的產物，加水后溶液顯藍色并有紅色沉淀物，取紅色沉淀物滴加鹽酸，溶液又呈藍色并仍有少量紅色不溶物，說明生成硫酸銅和氧化亞銅，D用于吸收尾氣。

（1）裝置A制備二氧化硫氣體，亞硫酸鈉與硫酸反應生成二氧化硫和硫酸鈉，發(fā)生反應的化學方程式Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O。故答案為：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；

（2）在制取SO2時，使用H2SO4溶液的濃度為65% H2SO4 時，制備SO2的速率明顯快，故選b。不選a. 98% H2SO4和C．5% H2SO4，是因為：98%的H2SO4溶液c(H+)較小，反應速率較小，5%的H2SO4溶液中水多，SO2易溶解在溶液中不易收集；

（3）①結合信息Cu2O+2H＋=Cu+Cu2＋+H2O，顯示SO2與CuO反應的產物中有Cu2O，SO2被CuO氧化為硫酸根，該化學方程式3CuO+SO2CuSO4+Cu2O；

②取紅色沉淀物滴加鹽酸，發(fā)生歧化反應生成銅鹽和單質銅，反應的離子方程式Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O；

（4）根據2Cu2++4I－=2CuI↓+I2，I2+I－I3－，I2+2S2O32－=S4O62－+2I－，可以得出關系式2Cu2＋～I2～2Na2S2O3，①若消耗0.1000mol/L Na2S2O3標準溶液VmL，則產物中CuSO4質量分數為 ×100%，則產物中CuSO4質量分數為；

②因為CuI沉淀物對I3－離子具有強的吸附能力，會造成I2實際消耗量偏少，由此造成CuSO4質量分數測定值偏小。