Question

14．某化學興趣小組用如圖所示裝置探究濃硫酸與銅是否發(fā)生反應及反應所產生氣體的性質，請回答下列問題：

（1）試管甲發(fā)生反應的化學方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
（2）試管乙口放置的棉花浸有氫氧化鈉溶液，浸有堿液的棉花的作用是吸收有毒的尾氣，防止污染大氣，用離子方程式表示其作用SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O
（3）通過試管乙中品紅溶液褪色的現象，證明了銅和濃硫酸發(fā)生了化學反應，并且該現象還能說明產生的氣體具有漂白性．
（4）SO₂的排放是造成酸雨的主要因素，為了減少SO₂的排放，工業(yè)常用生石灰在煤燃燒后的煙氣脫硫，最終生成硫酸鈣，其原因是亞硫酸鈣中+4價S具有還原性，能被氧氣氧化為硫酸鈣
（5）為了防止二氧化硫造成空氣污染，如果需要在末端增加尾氣吸收裝置，應選擇的裝置是B（填“B”或“C”）
（6）若實驗中用7.2銅片和12.5mL18mol/L的濃硫酸在加熱條件下充分反應，最終銅片仍有剩余．某同學認為溶液中一定也有硫酸剩余，其理由是反應過程中濃H₂SO₄被不斷消耗，生成的水逐漸增多，使?jié)饬蛩嶂饾u變稀，至一定濃度就不再與銅片反應．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸具有強氧化性，在加熱條件下與銅發(fā)生氧化還原反應：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）二氧化硫屬于有毒氣體，要進行尾氣處理；
（3）SO₂具有漂白性，可使品紅溶液褪色；
（4）亞硫酸鈣中+4價S具有還原性；
（5）二氧化硫的溶解度很大，用溶液吸收二氧化硫時要防倒吸；
（6）隨著反應的進行，硫酸濃度不斷降低，稀硫酸與銅不反應．

解答 解：（1）濃硫酸具有強氧化性，在加熱條件下與銅發(fā)生氧化還原反應，生成二氧化硫、硫酸銅和水，其反應的方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）二氧化硫屬于有毒氣體，要進行尾氣處理，一般用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫，其反應的離子方程式為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
故答案為：吸收有毒的尾氣，防止污染大氣；SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
（3）SO₂具有漂白性，可使品紅溶液褪色，當乙中品紅褪色，說明反應中生成了二氧化硫，即Cu與濃硫酸發(fā)生反應；
故答案為：褪色；漂白；
（4）生石灰與二氧化硫反應生成亞硫酸鈣，亞硫酸鈣中+4價S具有還原性，在加熱條件下，能被氧氣氧化為硫酸鈣；
故答案為：亞硫酸鈣中+4價S具有還原性，能被氧氣氧化為硫酸鈣；
（5）為了防止二氧化硫造成空氣污染，如果需要在末端增加尾氣吸收裝置，由于二氧化硫的溶解度很大，用溶液吸收二氧化硫時要防倒吸，所以應該選用B；
故答案為：B；
（6）濃硫酸具有強氧化性，而稀硫酸與銅不反應，隨著反應的進行，硫酸濃度不斷降低，稀硫酸與銅不反應，則反應后溶液中一定含有硫酸，
故答案為：反應過程中濃H₂SO₄被不斷消耗，生成的水逐漸增多，使?jié)饬蛩嶂饾u變稀，至一定濃度就不再與銅片反應．．

點評 本題綜合考查性實驗設計，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，為高考常見題型，難度中等，注意把握相關物質的性質以及實驗原理．