Question

（14分）某同学在学习“硫酸及其盐的某些性质与用途”中，进行如下实验探究。

Ⅰ、探究硫酸的性质

（1）某同学设计下图装置（夹持和加热装置略）拟完成有关实验。但该装置在设计上存在明显的安全隐患是

（2）将上述装置改进确认不存在安全隐患并检验气密性后，将铜片放入圆底烧瓶中，通过分液漏斗向圆底烧瓶中滴加足量的浓硫酸，加热圆底烧瓶，充分反应后，观察到圆底烧瓶铜片不断溶解，但有铜片剩余，圆底烧瓶溶液呈蓝色，盛品红溶液的试剂瓶中溶液颜色褪去。回答下列问题：

①圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为                                          。

②装置乙中的试剂是                    。

（3）从装置中取下圆底烧瓶，向圆底烧瓶的溶液中持续鼓入空气并加热圆底烧瓶。观察到圆底烧瓶中的红色固体逐渐溶解并完全消失。此时发生反应的离子方程式为

（4）若要用（3）问所得溶液来制备硫酸四氨合铜晶体，其操作是                 。

Ⅱ、用KHSO₄制取H₂O₂并测其物质的量浓度。

（1）工业上电解KHSO₄饱和溶液制取H₂O₂的示意图如下（已知：KHSO₄=K⁺+H⁺+SO₄^2-）：

电解饱和KHSO₄溶液时反应的离子方程式                                        。

（2）测定H₂O₂的物质的量浓度：

取20.00mL上述已制得的H₂O₂溶液置于锥形瓶中，加稀硫酸酸化  ②用0.1000mol/LKMnO₄溶液滴定  ③用同样方法滴定，三次消耗KMnO₄溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL，原H₂O₂溶液中H₂O₂的物质的量浓度为                 。

（已知：滴定时该反应的还原产物是Mn²⁺，氧化产物是O₂）

Answer

（14分）（每空2分）

Ⅰ、⑴、乙装置未与大气相通

⑵ ①Cu+2H2SO4（浓） CuSO4 +SO2↑+2H2O。②NaOH溶液

（3）2Cu+O2+4H+ 2Cu2++2H2O

（4）在烧瓶中先加入氨水到溶液呈深蓝色，再加乙醇，至析出深蓝色晶体，再过滤。

Ⅱ、（1）2H++2SO42- S2O82-+H2↑

⑵、0.25mol/L

【解析】

试题分析：I、（1）该装置中的乙中为封闭体系，易发生危险，所以该装置在设计上存在明显的安全隐患是乙装置未与大气相通；

（2）①圆底烧瓶中是Cu与浓硫酸发生氧化还原反应，生成硫酸铜、二氧化硫、水，发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓） CuSO4 +SO2↑+2H2O；

②装置乙为尾气处理装置，吸收二氧化硫，所以装置乙中的溶液为NaOH溶液；

（3）向圆底烧瓶的溶液中持续鼓入空气并加热圆底烧瓶。观察到圆底烧瓶中的红色固体逐渐溶解并完全消失，说明Cu与硫酸、氧气发生反应生成硫酸铜和水，离子方程式为2Cu+O2+4H+ 2Cu2++2H2O；

（4）硫酸铜溶液中得到硫酸四氨合铜晶体，需要加入氨水，产生氢氧化铜沉淀后继续加入氨水，至溶液变为深蓝色时，再加入乙醇，可使硫酸四氨合铜晶体析出；

II、（1）根据流程图可知电解饱和KHSO4溶液时，产生氢气和K2S2O8，所以电解饱和KHSO4溶液时反应的离子方程式2H++2SO42- S2O82-+H2↑；

（2）根据题意，消耗高锰酸钾溶液的体积是（20.00+19.98+20.02）mL/3=20.00mL，高锰酸钾与过氧化氢发生氧化还原反应，根据元素化合价的变化及得失电子守恒，则2MnO4-～5H2O2，所以过氧化氢的物质的量浓度是0.02L×0.1000mol/L×5/2/0.0.2L=0.25mol/L。

考点：考查对实验的分析与评价，离子方程式的判断与书写，物质的量浓度的计算