Question

17．實驗室一般用回收的粗銅屑（含少量的Cu₂O）與H₂SO₄、HNO₃混合稀溶液反應制備CuSO₄•5H₂O晶體，反應可在如圖所示裝置中進行，回答下列問題：
（1）寫出Cu₂O與混酸發(fā)生的反應的離子方程式：3Cu₂O+2NO₃^-+14H⁺═6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O．
（2）C裝置的作用是防止D中溶液到吸入B中（或防倒吸）．
（3）D裝置中的NaClO-NaOH混合溶液用來吸收無色尾氣，吸收液與尾氣發(fā)生反應的化學方程式為3NaClO+2NaOH+2NO═3NaCl+2NaNO₃+H₂O．
（4）制得的CuSO₄溶液可能會含有Cu（NO₃）₂，為避免Cu（NO₃）₂的生成，在制備時應采取的措施是加入的硝酸不過量（或定量加入硝酸）．
（5）某同學設計下列實驗證明氫硫酸為二元弱酸，填寫表中空白：

實驗一 證明H2S是弱酸	實驗操作	取VmL未知濃度的H2S溶液，測其pH值為a，再向溶液中加入適量的無水CuSO4粉末，充分反應后再測其pH值為b，用過濾器將溶液中的不容物濾出，并用蒸餾水洗滌不容物，洗凈，晾干并稱量質量為m克．
	分析及結論	由實驗中的數(shù)據(jù)可求得H2S溶液的物質的量濃度為：$\frac{1000m}{96V}$mol•L-1； 通過比較a和b數(shù)值的大小（或a＞b）說明氫硫酸是弱酸．
	實驗原理	寫出上述實驗的化學反應方程式：CuSO4+H2S═CuS↓+H2SO4
實驗二 證明H2S是二元酸	實驗操作	用已知濃度的NaOH溶液去滴定上述H2S溶液
	分析及結論	通過實驗若得出2n（H2S）=n（NaOH）（或消耗n（NaOH）為n（H2S）的二倍）即可說明H2S是二元酸

Answer 1

分析 A中H₂SO₄、HNO₃混合稀溶液與粗銅屑（含少量的Cu₂O）在B中反應：3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O、3Cu₂O+2NO₃^-+14H⁺═6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O，D裝置吸收生成的NO，防止污染空氣，C裝置防倒吸，
（1）Cu₂O與混酸反應生成銅離子和NO氣體；
（2）C裝置防倒吸；
（3）D裝置中的NaClO-NaOH混合溶液用來吸收無色尾氣NO，反應生成氯化鈉和硝酸鈉；
（4）制得的CuSO₄溶液可能會含有Cu（NO₃）₂，為避免Cu（NO₃）₂的生成，則需要將硝酸根均生成NO，硝酸不能加入過量；
（5）實驗一：向H₂S中加入無水CuSO₄粉末，發(fā)生的反應為：CuSO₄+H₂S═CuS↓+H₂SO₄，根據(jù)S元素質量守恒計算H₂S的物質的量，據(jù)此計算其物質的量濃度；由H₂S生成H₂SO₄，比較反應前和反應和的pH可得；
實驗二：若H₂S是二元酸，則消耗的氫氧化鈉的物質的量是氫硫酸物質的量的兩倍，據(jù)此分析．

解答 解：（1）Cu₂O與混酸反應生成銅離子和NO氣體，離子方程式為：3Cu₂O+2NO₃^-+14H⁺═6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O；
故答案為：3Cu₂O+2NO₃^-+14H⁺═6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O；
（2）C裝置防止D中溶液到吸入B中（或防倒吸）；
故答案為：防止D中溶液到吸入B中（或防倒吸）；
（3）D裝置中的NaClO-NaOH混合溶液用來吸收無色尾氣NO，反應生成氯化鈉和硝酸鈉，花癡方程式為：3NaClO+2NaOH+2NO═3NaCl+2NaNO₃+H₂O；
故答案為：3NaClO+2NaOH+2NO═3NaCl+2NaNO₃+H₂O；
（4）制得的CuSO₄溶液可能會含有Cu（NO₃）₂，為避免Cu（NO₃）₂的生成，則需要將硝酸根均生成NO，故應加入的硝酸不過量（或定量加入硝酸）；
故答案為：加入的硝酸不過量（或定量加入硝酸）；
（5）實驗一：向H₂S中加入無水CuSO₄粉末，發(fā)生的反應為：CuSO₄+H₂S═CuS↓+H₂SO₄，得mgCuS沉淀，根據(jù)S元素質量守恒，則n（H₂S）=n（CuS）=$\frac{m}{96}mol$，則VmLH₂S溶液的濃度為：$\frac{\frac{m}{96}}{V×1{0}^{-3}L}$=$\frac{1000m}{96V}$mol/L；H₂S溶液，測其pH值為a，向溶液中CuSO₄粉末生成硫酸，充分反應后再測其pH值為b，若a＞b，說明酸性H₂S＜H₂SO₄，為弱酸；
故答案為：$\frac{1000m}{96V}$；a和b數(shù)值的大小 （或a＞b）；CuSO₄+H₂S═CuS↓+H₂SO₄；
實驗二：若H₂S是二元酸，則用已知濃度的NaOH溶液去滴定H₂S溶液，消耗的氫氧化鈉的物質的量是氫硫酸物質的量的兩倍，即2n（H₂S）=n（NaOH）；
故答案為：2n（H₂S）=n（NaOH）（或消耗n（NaOH）為n（H₂S）的二倍）．

點評 本題以物質制備為載體，考查學生對原理的分析理解、物質的分離提純、氧化還原反應、實驗方案設計等，側重對弱電解質電離平衡的理解，需要學生具備扎實的基礎，題目難度中等．