Question

【題目】某化學(xué)興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)，用如圖所示裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)將a g銅片和12 mL 18 mol·L－1的濃硫酸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。

請(qǐng)回答：

(1)請(qǐng)寫出Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________。

(2)裝置E中試管D內(nèi)盛品紅溶液，當(dāng)C中氣體收集滿后，D中有可能觀察到的現(xiàn)象是______________________。

實(shí)驗(yàn)裝置E中D有可能造成環(huán)境污染，試用最簡(jiǎn)單方法加以解決(實(shí)驗(yàn)用品自選)______________。

裝置B的作用是儲(chǔ)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(shí)B中現(xiàn)象是____________________。B中應(yīng)放置的液體是________(填字母)。

A 飽和Na2SO3溶液 B 酸性KMnO4溶液 C 濃溴水 D 飽和NaHSO3溶液

(3)問題討論：為什么有一定量的余酸還未能使Cu完全溶解。你認(rèn)為原因是______________________。

足量下列藥品能夠用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中的確有余酸的是________(填字母)。

A Fe B BaCl2溶液 C Ag D Na2CO3溶液

(4)實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)向A中反應(yīng)后溶液中通入一種氣體單質(zhì)，使銅片全部溶解且僅生成硫酸銅溶液，請(qǐng)問該氣體單質(zhì)是__________(填名稱)，反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________。

Answer 1

【答案】Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 品紅溶液褪色 用浸有NaOH溶液的棉花團(tuán)塞在試管口 廣口瓶中液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升 D 隨著H2SO4的消耗，濃H2SO4濃度逐漸變稀，稀硫酸與銅不反應(yīng) AD 氧氣 2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O

【解析】

(1)Cu與濃H2SO4反應(yīng)需加熱；

(2)SO2能使品紅溶液褪色，為防止環(huán)境污染，可用的簡(jiǎn)單方法是用浸有NaOH溶液的棉花團(tuán)塞在試管口；

A、Na2SO3＋H2O＋SO2=2NaHSO3；

B、KMnO4氧化SO2；

C、Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；

D、SO2難溶于飽和NaHSO3溶液；

(3)隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃H2SO4濃度降低，變?yōu)橄?/span>H2SO4，Cu與稀H2SO4不反應(yīng)；

(4)根據(jù)題目要求氣體單質(zhì)應(yīng)為強(qiáng)氧化劑，且僅生成CuSO4溶液，該氧化劑為O2。

(1)Cu與濃H2SO4反應(yīng)需加熱，反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O；

(2)SO2能使品紅溶液褪色，為防止環(huán)境污染，可用的簡(jiǎn)單方法是用浸有NaOH溶液的棉花團(tuán)塞在試管口，即SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O。關(guān)閉K裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，B廣口瓶?jī)?nèi)液面下降，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升；B中的液體應(yīng)不能與SO2反應(yīng)，而且要防止SO2的溶解；

A、亞硫酸鈉溶液能吸收SO2，發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3＋H2O＋SO2=2NaHSO3；

B、KMnO4氧化SO2；

C、溴水能吸收SO2，發(fā)生的反應(yīng)為Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4；

D、SO2難溶于飽和NaHSO3溶液。

答案選D；

(3)隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃H2SO4濃度降低，變?yōu)橄�H2SO4，Cu與稀H2SO4不反應(yīng)。檢驗(yàn)余酸實(shí)質(zhì)是檢驗(yàn)H＋的存在。Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑（現(xiàn)象為產(chǎn)生大量氣泡），CO32-＋2H＋=H2O＋CO2↑（現(xiàn)象為產(chǎn)生大量氣泡），F(xiàn)e和Na2CO3溶液能證明H＋的存在；BaCl2溶液不能證明H2SO4剩余，因?yàn)楫a(chǎn)物CuSO4也能電離出SO42-；Ag與H＋不反應(yīng)，不能證明H＋的存在。

答案選AD；

(4)根據(jù)題目要求氣體單質(zhì)應(yīng)為強(qiáng)氧化劑，且僅生成CuSO4溶液，該氧化劑為O2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O。