某研究性學(xué)習(xí)小組為研究Cu與濃H2SO4的反應(yīng),設(shè)計如下實驗探究方案(裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出).實驗選用細銅絲、98.3%H2SO4、品紅溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等藥品,銅絲被卷成螺旋狀,一端浸入濃H2SO4中,另一端露置在液面上方.以下是該學(xué)習(xí)小組部分交流記錄及后續(xù)探究實驗的記錄:

材料一:小組交流摘錄
學(xué)生1:加熱前,無現(xiàn)象發(fā)生;加熱后,液面下的銅絲變黑,表面產(chǎn)生氣泡,有細小黑色顆粒狀物質(zhì)從銅絲表面進入濃硫酸中,黑色物質(zhì)是什么?值得探究!
學(xué)生2:,我也觀察到黑色顆粒狀物質(zhì),后來逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛野咨腆w,我想該灰白色固體極有可能是未溶于濃硫酸的無水CuSO4
學(xué)生3:你們是否注意到液面以上的銅絲也發(fā)黑,而且試管上部內(nèi)壁有少量淡黃色固體凝聚,會不會液面以上的銅絲與硫發(fā)生了反應(yīng),我查資料發(fā)現(xiàn):2Cu+S→Cu2S(黑色).
材料二:探究實驗剪輯
實驗1:將光亮的銅絲在酒精燈火焰上灼燒變黑,然后插入稀硫酸中,銅絲重新變得光亮,溶液呈藍綠色;將光亮的銅絲置入加熱的硫蒸氣中變黑,然后插入稀硫酸中無變化.
實驗2:截取濃硫酸液面上方變黑的銅絲,插入稀硫酸中無變化;將濃硫酸液面下方變黑的銅絲,插入稀硫酸,黑色變淺了些,溶液呈藍色.
實驗3:將溶液過濾得黑色顆粒狀物質(zhì),經(jīng)稀硫酸洗、蒸餾水洗、干燥后放入氧氣流中加熱,然后冷卻,用電子天平稱重發(fā)現(xiàn)質(zhì)量減少.
根據(jù)上述材料回答下列問題
(1)A試管上方的長導(dǎo)管的作用是
 
;D、E兩支試管中CCl4的作用是
 

(2)加熱過程中,觀察到A試管中出現(xiàn)大量白色煙霧,起初部分煙霧在試管上部內(nèi)壁析出淡黃色固體物質(zhì),在持續(xù)加熱濃硫酸(沸騰)時,淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地消失.寫出淡黃色固體消失的化學(xué)反應(yīng)方程式:
 

(3)對A試管中的濃H2SO4和銅絲進行加熱,很快發(fā)現(xiàn)C試管中品紅溶液褪色,并有大量氣泡冒出,已知SO2難溶于CCl4中,但始終未見D試管中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁或沉淀.你的猜想是:
 
.設(shè)計實驗驗證你的猜想
 

(4)根據(jù)上述研究,結(jié)合所學(xué)知識,你認為液面下方銅絲表面的黑色物質(zhì)成分是
 
.(寫化學(xué)式)
考點:濃硫酸的性質(zhì)實驗
專題:氧族元素
分析:(1)長導(dǎo)管除了導(dǎo)氣作用之外,還可以讓氣體冷凝,回流;二氧化硫和強堿的反應(yīng)十分劇烈,要注意防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生;
(2)硫在加熱時能和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫和水;
(3)根據(jù)二氧化硫易溶于水,二氧化硫過量,反應(yīng)生成了亞硫酸氫鈣進行解答;利用酸式鹽和強堿中的氫氧根反應(yīng)能得到正鹽設(shè)計方案;
(4)含有銅元素的常見黑色物質(zhì)有CuO、CuS、Cu2S,結(jié)合實際來回答.
解答: 解:(1)根據(jù)實驗裝置,長導(dǎo)管的作用一定是能導(dǎo)氣,但氣體在導(dǎo)管中時間一長就會冷凝,回流,二氧化硫和強堿的反應(yīng)十分劇烈,可以采用四氯化碳的作用來達到防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生的目的,
故答案為:導(dǎo)氣、冷凝、回流;防止倒吸;
(2)濃硫酸具有強氧化性,硫在加熱時能和濃硫酸反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為S+2H2SO4(濃)
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O,
故答案為:S+2H2SO4(濃)
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O;
(3)猜想為:由于SO2產(chǎn)生的快而多且溶解度較大,Ca(OH)2溶解度很小,生成了Ca(HSO32溶液的緣故;Ca(HSO32能和強堿反應(yīng)生成溶解度較小的亞硫酸鈣,根據(jù)氫氧化鈉溶液能夠與亞硫酸氫鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣進行檢驗,檢驗方案為:取樣后,向其中加氫氧化鈉溶液,觀察是否有沉淀生成,
故答案為:由于SO2產(chǎn)生的快而多且溶解度較大,Ca(OH)2溶解度很小,生成了Ca(HSO32溶液的緣故;取樣后,向其中加氫氧化鈉溶液,觀察是否有沉淀生成;
(4)將濃硫酸液面下方變黑的銅絲,插入稀硫酸、黑色明顯變淺,溶液呈藍綠色,說明黑色物質(zhì)部分溶于稀硫酸,故答案為:CuO、CuS、Cu2S.
點評:本題考查了濃硫酸的化學(xué)性質(zhì),題目難度中等,注意掌握濃硫酸具有的化學(xué)性質(zhì),明確濃硫酸與銅反應(yīng)原理,(3)為難點和易錯點,注意根據(jù)題中信息進行猜想和設(shè)計方案.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

如圖裝置中,能發(fā)生原電池反應(yīng)的是( 。
A、①③⑤B、②④
C、③⑤⑥D、①③

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

如圖所示,有關(guān)實驗裝置進行的相應(yīng)實驗,不能達到實驗?zāi)康氖牵ā 。?img src="http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201403/3/0aca1a1b.png" style="vertical-align:middle" />
A、用圖甲所示裝置電解精煉鋁
B、用圖乙所示裝置除去Cl2中含有的少量HCl
C、用圖丙所示裝置蒸發(fā)KCl溶液制備無水KCl
D、用圖丁所示裝置測定鹽酸濃度

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

X、Y、Z、M、N、Q為元素周期表前四周期的六種元素.其中,X原子核外的M層中只有兩對成對電子,Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍,Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分數(shù))最高的元素,M的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的9倍,N的原子序數(shù)比M小1,Q在元素周期表的各元素中電負性最大.請回答下列問題:
(1)X元素在周期表中的位置是
 
,屬于
 
區(qū)元素,它的外圍電子的電子排布圖為
 

(2)XZ2分子的立體結(jié)構(gòu)是
 
,YZ2分子中Y的雜化軌道類型為
 
,相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是
 
(寫分子式),理由是
 

(3)含有元素N的鹽的焰色反應(yīng)為
 
色,許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應(yīng),其原因是
 

(4)元素M與元素Q形成晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,設(shè)其晶胞邊長為a pm,則a位置與b位置之間的距離為
 
pm(只要求列算式).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

一位同學(xué)欲配制6 mol/L的H2SO4溶液.他找來了三種不同濃度的硫酸:
①240 mL 1 mol/L的硫酸;
②150 mL 25%的硫酸(ρ=1.18 g/mL);
③足量的 18 mol/L的濃硫酸.
另外,他找來了三種規(guī)格的容量瓶:250 mL容量瓶;500 mL容量瓶;1000 mL容量瓶.
這位同學(xué)希望將①②兩種硫酸全部用完,不足部分再由③補充.請通過計算,幫助這位同學(xué)確定選用哪種規(guī)格的容量瓶,以及需要濃硫酸的體積是多少.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2-羥基-4-苯基丁酸乙酯)是某藥物的中聞體,常溫下是一種無色透明的油狀液體,沸點為212℃.某同學(xué)設(shè)計實驗制備該物質(zhì):原料:(2-羥基-4-苯基丁酸)和乙醇
實驗裝置:
實驗步驟:
①按如圖1裝置連接儀器.
②20mL 2-羥基-4-苯基丁酸于三頸瓶中,加入適量濃硫酸和20mL無水乙醇,加入幾塊沸石.
③加熱至70℃左右保持恒溫半小時.
④分離、提純?nèi)i瓶中粗產(chǎn)品,得到有機產(chǎn)品.
⑤精制產(chǎn)品.
請回答下列問題:
(l)加入原料時,能否最先加入濃硫酸?
 
(填“能”或“否”).油水分離器的作用是
 

(2)本實驗的加熱方式宜用
 
(填“直接加熱”或“水浴加熱”).如果溫度過高,或濃硫酸的量過多,制備產(chǎn)率會
 
(填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)寫出制備反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 

(4)分離提純產(chǎn)品:取三頸瓶中混合物加入足量的飽和碳酸鈉溶液,分液得到有機層.飽和碳酸鈉溶液的作用是
 

①吸收過量的乙醇     ②除去過量的有機酸     ③促進產(chǎn)品水解        ④降低產(chǎn)品在水中溶解度
(5)產(chǎn)品精制:精制產(chǎn)品的實驗裝置如圖2所示,試分析裝置是否合理,若不合理將如何改進:
 
.(若裝置合理,此空不作答).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某銀白色金屬單質(zhì)A在空氣中加熱燃燒時發(fā)出黃色火焰,得到淡黃色固體B,A露置在空氣中足夠長時間變?yōu)镃,B和酸性氣體D能生成C,A和B都能與水生成E,E和D也能生成C.回答下列問題.
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:C
 
,D
 
,E
 

(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①A和水生成E:
 

②B和D生成C:
 

③Cl2與E的水溶液:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

以配制100mL 1.00mol/L NaCl溶液為例:

 
;②
 
;③
 
;④
 
;⑤
 
;⑥
 
;⑦
 
;⑧
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列各組離子在溶液中可以大量共存的是( 。
A、H+、SO32-、S2-、K+
B、Fe3+、Cl-、S2-、Ba2+
C、Na+、K+、S2-、SO42-
D、Cu2+、Cl-、S2-、K+

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