Question

在一支試管中放入一塊很小的銅片，再加入少量濃硫酸，然后把試管固定在鐵架臺上．把一小條蘸有品紅溶液的濾紙放入帶有單孔橡皮塞的玻璃管中．塞緊試管口，在玻璃導管口處纏放一團蘸有Na₂CO₃溶液的棉花．給試管加熱，觀察現象．反應一段時間后，停止加熱．回答下列問題：
（1）寫出a處反應的化學方程式

 

．
（2）試管中的液體反應一段時間后，b處濾紙條的變化為

 

．待試管中反應停止后，給玻璃管放有蘸過品紅溶液的濾紙?zhí)幬⑽⒓訜�，濾紙條的變化為

 

．
（3）待試管中的液體冷卻后，將試管上層液體倒去，再將剩余物質慢慢加入水中，可觀察溶液呈

 

色．
（4）玻璃導管口處纏放一團蘸有Na₂CO₃溶液的棉花所起的作用是

 

，反應的化學方程式為

 

．
（5）若用濃度為18mol/L的濃硫酸100mL與過量的銅片，加熱使之反應，則被還原的硫酸（選填“大于”、“等于”或“小于”）

 

0.9mol．

Answer 1

考點：濃硫酸的性質實驗

專題：實驗設計題

分析：（1）銅和濃硫酸在加熱條件下能發(fā)生反應，生成硫酸銅和二氧化硫、水；
（2）二氧化硫能使品紅溶液褪色，但二氧化硫的漂白性不穩(wěn)定，加熱時會恢復原來的顏色；
（3）上層是硫酸，下層是生成的硫酸銅，溶于水顯藍色；
（4）二氧化硫有毒，所以不能直接排空，碳酸鈉水解使得溶液呈堿性，可以吸收二氧化硫氣體；
（5）由于在反應過程中，硫酸的濃度是逐漸降低的，而稀硫酸和銅不反應．硫酸的物質的量是1.8mol，則根據反應的化學方程式可知，被還原的硫酸小于0.9mol．

解答： 解：（1）濃硫酸具有強氧化性，能和銅反應，被銅還原為二氧化硫，所以產物有生成的硫酸銅、二氧化硫和水；書寫化學方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）二氧化硫能和有色物質生成無色物質，二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以二氧化硫具有漂白性；但生成的無色物質不穩(wěn)定，加熱時會恢復原來的顏色．
故答案為：蘸有品紅溶液的濾紙褪色；恢復紅色；
（3）銅和濃硫酸在加熱條件下能發(fā)生反應，生成硫酸銅，上層是硫酸，下層是生成的硫酸銅，溶于水顯藍色，
故答案為：藍色；
（4）SO₂是大氣污染物，并能隨意排放，則玻璃導管口處纏放一團蘸有Na₂CO₃溶液的棉花所起的作用是吸收二氧化硫，防止污染，有關的方程式是Na₂CO₃+SO₂=Na₂SO₃+CO₂，
故答案為：吸收二氧化硫，防止污染；Na₂CO₃+SO₂=Na₂SO₃+CO₂；
（5）由于在反應過程中，硫酸的濃度是逐漸降低的，而稀硫酸和銅不反應．硫酸的物質的量是18mol/L×0.1L=1.8mol，則根據Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O可知，被還原的硫酸小于0.9mol．
故答案為：小于．

點評：本題考查銅和濃硫酸的反應、SO₂性質的檢驗以及尾氣處理和有關氧化還原反應的計算，該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題．試題綜合性強，側重對學生實驗能力的培養(yǎng)和解題方法的指導，有助于培養(yǎng)學生規(guī)范、嚴謹的實驗設計和評價能力．該類試題主要是以實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規(guī)范性和準確性及靈活運用知識解決實際問題的能力．