Question

過量的銅與濃硫酸在加熱條件下的反應會因硫酸濃度下降而停止。為測定反應殘余清液中硫酸的濃度，探究小組同學提出的下列實驗方案：

甲方案：與足量BaCl₂溶液反應，稱量生成的BaSO₄質量。

乙方案：與足量鋅反應，測量生成氫氣的體積。

回答下列問題：

⑴判定甲方案不可行，理由是        。

⑵甲同學用圖所示裝置進行乙方案的實驗。

①檢查此裝置氣密性的方法                        。

②使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應的正確操作是將        轉移到         中。殘余清液與鋅�；旌虾蟮默F(xiàn)象                     。

③反應完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積、氣體體積逐漸減小，直至體積不變。氣體體積逐次減小的原因是       　　　　 (排除儀器和實驗操作的影響因素)。

⑶乙同學擬選用下列實驗裝置完成實驗：

①你認為最簡易的裝置其連接順序是：A接(   )(   )接(   )(   )接(   )(填接口字母，可不填滿)

②實驗開始時，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕打開其活塞，一會兒后殘余清液就不能順利滴入錐形瓶。其原因是                                     。

③乙同學滴入錐形瓶中的殘余清液體積為amL，測得量筒中水的體積為bmL(假設體系中氣體為標準狀況)，殘余清液中硫酸的物質的量濃度的表達式__________(用a、b表示)

④某學生想用排水法收集氫氣，并檢驗其純度，應選擇集氣裝置__________(填A或B)。

Answer 1

【答案】⑴加入足量的BaCl₂溶液只能求出硫酸根離子的量，而不能求出剩余硫酸的濃度。

⑵①連接裝置后，向量氣管右端注水，直到左右兩邊管子形成一段液面差，一段時間后液面差不變。

②Zn粒稀硫酸，表面析出暗紅色固體，有大量氣泡，鋅粒部分溶解

③反應是放熱的，氣體未冷卻。

⑶①EDG

②鋅與殘余清液中硫酸銅反應生成銅，銅鋅形成原池，使鋅與硫酸反應速率加快，反應生成大量氣體且放熱，導致錐形瓶內壓強增大

③(b－a)/22.4a

④B

【解析】本題考查了銅與濃硫酸的相關知識。⑴加入足量的BaCl₂溶液只能求出硫酸根離子的量，而不能求出剩余硫酸的濃度。⑵①用液壓法檢驗裝置氣密性，連接裝置后，向量氣管右端注水，直到左右兩邊管子形成一段液面差，一段時間后液面差不變。②將固體加入液體中，Zn粒與銅離子反應生成銅單質，并且生成氣體，實驗現(xiàn)象是表面析出暗紅色固體，有大量氣泡，鋅粒部分溶解。③此反應為放熱反應，氣體受熱膨脹，未冷卻。⑶①測量氫氣的體積，最簡易的裝置其連接順序EDG。②鋅與殘余清液中硫酸銅反應生成銅，銅鋅形成原池，使鋅與硫酸反應速率加快，反應生成大量氣體且放熱，導致錐形瓶內壓強增大。③根據(jù)題意可知，1mol硫酸能生成1mol氫氣，故b-a就是氫氣的體積，所以殘余清液中硫酸的物質的量濃度為(b－a)/22.4a。④排水法收集氫氣，氫氣密度比空氣小，所以短進，所以選B。