Question

17．實(shí)驗(yàn)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(yīng)制備CuSO₄•5H₂O晶體，反應(yīng)可在如圖所示裝置中進(jìn)行，回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出Cu₂O與混酸發(fā)生的反應(yīng)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(lái)吸收無(wú)色尾氣，吸收液與尾氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NaClO+2NaOH+2NO═3NaCl+2NaNO₃+H₂O．
（4）制得的CuSO₄溶液可能會(huì)含有Cu（NO₃）₂，為避免Cu（NO₃）₂的生成，在制備時(shí)應(yīng)采取的措施是加入的硝酸不過(guò)量（或定量加入硝酸）．
（5）某同學(xué)設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)證明氫硫酸為二元弱酸，填寫(xiě)表中空白：

實(shí)驗(yàn)一 證明H2S是弱酸	實(shí)驗(yàn)操作	取VmL未知濃度的H2S溶液，測(cè)其pH值為a，再向溶液中加入適量的無(wú)水CuSO4粉末，充分反應(yīng)后再測(cè)其pH值為b，用過(guò)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(chēng)量質(zhì)量為m克．
	分析及結(jié)論	由實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可求得H2S溶液的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{1000m}{96V}$mol•L-1； 通過(guò)比較a和b數(shù)值的大�。ɑ騛＞b）說(shuō)明氫硫酸是弱酸．
	實(shí)驗(yàn)原理	寫(xiě)出上述實(shí)驗(yàn)的化學(xué)反應(yīng)方程式：CuSO4+H2S═CuS↓+H2SO4
實(shí)驗(yàn)二 證明H2S是二元酸	實(shí)驗(yàn)操作	用已知濃度的NaOH溶液去滴定上述H2S溶液
	分析及結(jié)論	通過(guò)實(shí)驗(yàn)若得出2n（H2S）=n（NaOH）（或消耗n（NaOH）為n（H2S）的二倍）即可說(shuō)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(yīng)：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(yīng)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(lái)吸收無(wú)色尾氣NO，反應(yīng)生成氯化鈉和硝酸鈉；
（4）制得的CuSO₄溶液可能會(huì)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(guò)量；
（5）實(shí)驗(yàn)一：向H₂S中加入無(wú)水CuSO₄粉末，發(fā)生的反應(yīng)為：CuSO₄+H₂S═CuS↓+H₂SO₄，根據(jù)S元素質(zhì)量守恒計(jì)算H₂S的物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算其物質(zhì)的量濃度；由H₂S生成H₂SO₄，比較反應(yīng)前和反應(yīng)和的pH可得；
實(shí)驗(yàn)二：若H₂S是二元酸，則消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量是氫硫酸物質(zhì)的量的兩倍，據(jù)此分析．

解答 解：（1）Cu₂O與混酸反應(yīng)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(lái)吸收無(wú)色尾氣NO，反應(yīng)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(huì)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(yīng)加入的硝酸不過(guò)量（或定量加入硝酸）；
故答案為：加入的硝酸不過(guò)量（或定量加入硝酸）；
（5）實(shí)驗(yàn)一：向H₂S中加入無(wú)水CuSO₄粉末，發(fā)生的反應(yīng)為：CuSO₄+H₂S═CuS↓+H₂SO₄，得mgCuS沉淀，根據(jù)S元素質(zhì)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(cè)其pH值為a，向溶液中CuSO₄粉末生成硫酸，充分反應(yīng)后再測(cè)其pH值為b，若a＞b，說(shuō)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(shí)驗(yàn)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(zhì)的量是氫硫酸物質(zhì)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(diǎn)評(píng) 本題以物質(zhì)制備為載體，考查學(xué)生對(duì)原理的分析理解、物質(zhì)的分離提純、氧化還原反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等，側(cè)重對(duì)弱電解質(zhì)電離平衡的理解，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，題目難度中等．