Question

【題目】已知Cu2O在酸性條件下易歧化且2Cu2＋+4I-=2CuI↓+I2；碘單質(zhì)易溶于碘化鉀形成I3—，I3—極易被碘化亞銅吸附。請(qǐng)搭建合適的裝置制備二氧化硫并定性與定量的探究其與氧化銅反應(yīng)的產(chǎn)物。

（一）探究二氧化硫與氧化銅反應(yīng)

（1）下列儀器按連接順序排列(填寫(xiě)代表儀器的字母，不考慮夾持和橡皮管連接)：A-D-____。

（2）裝置B使用消泡膜的目的是____。

（3）充分反應(yīng)后，硬質(zhì)玻璃管中黑色固體變紅色，取產(chǎn)物少許，加水后部分固體溶解，溶液呈藍(lán)色，過(guò)濾紅色沉淀物洗滌干凈后，加硫酸溶解后溶液也呈藍(lán)色且仍有少量紅色難溶物。寫(xiě)出硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的化學(xué)方程式____。

（二）碘量法測(cè)定硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

步驟1:配制并標(biāo)定Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液，其濃度為a molL—1。

步驟2:取硬質(zhì)玻璃管產(chǎn)物mg配制為250mL溶液。(Cu2O不溶于水,已過(guò)濾掉)

步驟3:取20.00mL溶液，滴加幾滴硫酸溶液并加入過(guò)量碘化鉀溶液，以淀粉溶液作指示劑用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗體積為VmL，接近終點(diǎn)時(shí)加入了硫氰化鉀溶液。（I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI）

（4）Na2S2O3溶液需要標(biāo)定的原因是____，配制該溶液時(shí)需要用到的玻璃儀器有試劑瓶、燒杯、____和玻璃棒。

（5）通過(guò)上述測(cè)定產(chǎn)物中硫酸銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____（用含字母的代數(shù)式表示），該測(cè)定值比實(shí)際值____（填“偏小”或“偏大”），原因是____，加入了硫氰化鉀溶液的原因可能是____，從而減少實(shí)驗(yàn)誤差。

Answer 1

【答案】BEC 防止硫酸進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管 3CuO+SO2Cu2O+CuSO4 硫代硫酸鈉溶液由于具有較強(qiáng)的還原性以及酸性條件下易分解等性質(zhì)而易變質(zhì) 量筒 偏小 碘單質(zhì)易溶于碘化鉀形成的I3－離子極易被碘化亞銅吸附（I3－極易被碘化亞銅吸附） 使碘化亞銅轉(zhuǎn)化為對(duì)I3－吸附能力弱的CuSCN

【解析】

（一）實(shí)驗(yàn)室制備二氧化硫并用二氧化硫還原氧化銅，首先是用70%的濃硫酸與亞硫酸鈉固體反應(yīng)制氣、除雜、與氧化銅反應(yīng)、尾氣處理；充分反應(yīng)后，硬質(zhì)玻璃管中黑色固體變紅色，紅色物質(zhì)可能是Cu或Cu2O，根據(jù)加水溶解溶液呈藍(lán)色，說(shuō)明生成的產(chǎn)物中有CuSO4，過(guò)濾后的紅色物質(zhì)加稀硫酸，沉淀部分溶解，且溶液呈藍(lán)色且仍有少量紅色難溶物，說(shuō)明過(guò)濾后的紅色物質(zhì)為Cu2O；

（二）碘量法測(cè)定硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由方程式2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI，結(jié)合方程式確定硫酸銅與Na2S2O3的物質(zhì)的量之間關(guān)系，根據(jù)關(guān)系式法Cu2+ ~ Na2S2O3，結(jié)合題中的信息，碘單質(zhì)易溶于碘化鉀形成I3-，I3-極易被碘化亞銅吸附，進(jìn)行誤差分析。

（1）A、D裝置相連構(gòu)成制取SO2氣體的發(fā)生裝置，B裝置盛裝濃硫酸，干燥二氧化硫，干燥的二氧化硫通入E中與氧化銅在加熱的條件下反應(yīng)，裝置C是尾氣處理裝置，吸收未反應(yīng)完的二氧化硫，故儀器的連接順序?yàn)?/span>A-D-B-E-C；

（2）裝置B使用消膜泡的作用是應(yīng)該是使二氧化硫氣體能平緩的進(jìn)入裝置E，防止B中濃硫酸進(jìn)入裝置E中；

（3）充分反應(yīng)后，硬質(zhì)玻璃管中黑色固體變紅色，取產(chǎn)物少許，加水后部分固體溶解，溶液呈藍(lán)色，說(shuō)明溶液中含有Cu2+，過(guò)濾紅色沉淀物洗滌干凈后，加硫酸溶解后溶液也呈藍(lán)色且仍有少量紅色難溶物，則過(guò)濾的紅色物質(zhì)為Cu2O，所以SO2與CuO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成Cu2O和CuSO4，反應(yīng)方程式為3CuO+SO2Cu2O+CuSO4；

（4）硫代硫酸鈉由于具有較強(qiáng)的還原性以及酸性條件下易分解等性質(zhì)而易變質(zhì)，為了減少滴定誤差，故配制好的的硫代硫酸鈉溶液需要標(biāo)定；標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定前需要標(biāo)定，不需要特別精準(zhǔn)體積的容量瓶，故配置時(shí)選取量筒即可；

（5）由方程式2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI可知，Cu2+ ~ Na2S2O3，又因?yàn)槿∮操|(zhì)玻璃管產(chǎn)物mg配制為250mL溶液，取20.00mL溶液，故可以得出mg生成物中硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ；因?yàn)?/span>CuI沉淀對(duì)I3-具有強(qiáng)的吸附能力，會(huì)造成碘單質(zhì)實(shí)際消耗量偏少，由此造成硫酸銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定值偏��；為了減小CuI對(duì)I3-的吸附，加入了硫氰化鉀溶液使碘化亞銅轉(zhuǎn)化為對(duì)I3－吸附能力弱的CuSCN；