Question

（14分）某学生课外学习活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应，提出了研究“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少？”的问题，并设计了如下方案进行实验：

实验试剂：18mol/L硫酸20mL，纯铜粉足量，足量2mol/LNaOH溶液

请根据实验回答问题：

（1）首先根据上图所示，组装实验装置，并在加入试剂前先进行             操作。

（2）烧杯中用NaOH溶液吸收的物质是：       (填化学式)，利用倒置的漏斗而不是将导气管直接深入烧杯中的目的是：                             。

（3）加热烧瓶20分钟，烧瓶中发生反应的化学方程式是：                      。待烧瓶中反应基本结束，撤去酒精灯，利用烧瓶中的余热使反应进行完全。然后由导管a通入足量的空气，以确保烧瓶中的SO₂气体全部进入烧杯中。在该实验装置中的     (填仪器名称)起到了确保硫酸体积保持不变的作用。

（4）将充分反应后的烧杯取下，向其中加入足量的酸化的双氧水，再加入足量的BaCl₂溶液，再进行          、           、           后称量硫酸钡的质量为13.98g，请计算能与铜反应的硫酸的浓度最低是          。

（5）有的同学提出在上面（4）中可以不必加入酸化的双氧水，直接进行后面的实验，也能得到准确的数据，请结合你的理解分析：          （填“需要”或“不需要”）加入双氧水，原因：             。

Answer

（14分）

（1）检验装置气密性 (1分)

（2）SO2 (1分) 防倒吸(1分)

（3）Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O ( 2分) 长导管(1分)

（4）过滤、洗涤、干燥 (各1分) 12mol/L (2分)

（5）需要 (2分) 原因：在烧杯中生成的Na2SO3可能被部分氧化为Na2SO4，如果不加入双氧水而直接测定沉淀质量则无法确定S元素的物质的量，从而使实验结果错误。(1分)

【解析】

试题分析：（4）硫酸钡的物质的量：13.98g/233g/mol=0.06mol,依据原子守恒知，生成的二氧化硫为0.06mol，消耗掉硫酸为0.06mol×2=0.12mol,浓度减小为：0.12mol/0.02L=6mol/L,所以反应得最低浓度为18mol/L-6mol/L=12mol/L

考点：考查化学实验基础及相关计算