Question

3．某化學(xué)興趣小組為探究銅與濃硫酸的反應(yīng)，用如圖所示裝置進(jìn)行有關(guān)實驗． 甲同學(xué)取Cu 片和12ml 18mol/L濃H₂SO₄放入圓底燒瓶中加熱，直到反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有一定量的H₂SO₄和Cu剩余．

（1）Cu與濃H₂SO₄反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+SO₂↑．
（2）裝置D盛有品紅溶液，當(dāng)C中氣體集滿后，D中有可能觀察到的現(xiàn)象是品紅褪色，裝置D中試管口放置的棉花中應(yīng)浸一種液體，該液體是NaOH溶液，其作用是吸收多余SO₂氣體．
（3）裝置B的作用是貯存多余的氣體．當(dāng)D處有明顯現(xiàn)象后，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氣體產(chǎn)生，此時B中試劑瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升．B中應(yīng)放置的液體是d（填序號）．
a．飽和Na₂SO₃溶液   b．酸性 KMnO₄溶液   c．濃溴水  d．飽和NaHSO₃溶液
（4）實驗中某學(xué)生向A中反應(yīng)后溶液中通入一種常見氣體單質(zhì)，使銅片全部溶解且僅生成硫酸銅溶液，請問該氣體單質(zhì)是O₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水；
（2）二氧化硫具有漂白性，遇到品紅試液會使其褪色；二氧化硫有毒，直接排放能夠引起空氣污染，二氧化硫能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，可以用浸有NaOH溶液的棉團塞在試管口吸收二氧化硫；
（3）B中液體不與二氧化硫反應(yīng)，也不溶解二氧化硫，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，生成氣體導(dǎo)致裝置B中壓強增大液體被壓入長頸漏斗，據(jù)此進(jìn)行分析；
（4）稀硫酸和銅不發(fā)生反應(yīng)，通入氧氣后能夠反應(yīng)生成硫酸銅，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答 解：（1）銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，化學(xué)方程式：Cu+2H₂SO₄（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；
（2）二氧化硫具有漂白性，遇到品紅試液會使其褪色；二氧化硫有毒，直接排放能夠引起空氣污染，二氧化硫能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，可以用浸有NaOH溶液的棉團塞在試管口吸收二氧化硫；
故答案為；品紅褪色； NaOH溶液；吸收多余SO₂氣體；
（3）裝置B的作用是貯存多余的氣體，所以B中應(yīng)放置的液體不能與二氧化硫反應(yīng)，也不能溶解二氧化硫，而a．飽和Na₂SO₃溶液、b．酸性KMnO₄溶液、c．濃溴水都能夠與二氧化硫反應(yīng)，只有d．飽和NaHSO₃溶液符合要求，生成氣體導(dǎo)致裝置B中壓強增大液體被壓入長頸漏斗，
故答案為：d；
（4 ）實驗中甲學(xué)生向A中反應(yīng)后溶液中通入一種常見氣體單質(zhì)，使銅片全部溶解且僅生成硫酸銅溶液，該氣體單質(zhì)具有強氧化性，又是常見的，可以為氧氣；銅和氧氣、稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，得到硫酸銅和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2H₂O，
故答案為：O₂；2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2H₂O．

點評 本題考查了濃硫酸性質(zhì)的分析應(yīng)用，生成二氧化硫的還原性、漂白性是分析關(guān)鍵，注意濃硫酸隨反應(yīng)進(jìn)行變化為稀硫酸不與銅發(fā)生反應(yīng)，題目難度中等．