某研究性學習小組為了研究Cu與濃H
2SO
4的反應和比較Cu的+1價化合物與+2價化合物的穩定性，設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%H
2SO
4、品紅溶液、澄清石灰水、CCl
4、NaOH溶液等藥品，銅絲被卷成螺旋狀，一端投入濃H
2SO
4中，另一端露置在液面上方．
以下是該學習小組部分交流記錄及后續探究實驗的記錄．
材料一：小組交流記錄
學生1：加熱前，無現象發生；加熱后，液面下銅絲變黑，產生氣泡，有細小黑色顆粒狀物質從銅絲表面進入濃硫酸中，黑色物質是什么？值得探究！
學生2：我也觀察到黑色顆粒狀物質，后來逐漸轉變為灰白色固體，我想該灰白色固體極有可能是未溶于濃硫酸的CuSO
4．
學生3：你們是否注意到液面以上的銅絲也發黑，而且試管上部內壁有少量淡黃色S固體凝聚，會不會液面以上的銅絲與硫發生了反應，我查資料發現：2Cu+S
Cu
2S（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、黑色明顯變淺，溶液呈藍綠色．
實驗3：將溶液中的黑色顆粒狀物質，經過濾、稀硫酸洗、蒸餾水洗、干燥后放入氧氣流中加熱，然后冷卻，用電子天平稱重發現質量減小10%左右．
根據上述材料回答下列問題：
（1）A試管上方的長導管的作用是；
導氣、冷凝、回流
導氣、冷凝、回流
；D、E兩支試管中CCl
4
的作用是
防止倒吸
防止倒吸
．
（2）加熱過程中，觀察到A試管中出現大量白色煙霧，起初部分煙霧在試管上部內壁析出淡黃色固體物質，在持續加熱濃硫酸（沸騰）時，淡黃色固體物質又慢慢地消失．寫出淡黃色固體消失的化學反應方程式：
．
（3）對A試管中的濃H
2SO
4和銅絲進行加熱，很快發現C試管中品紅溶液褪色，但始終未見D試管中澄清石灰水出現渾濁或沉淀．學生1猜想是由于SO
2溶解度較大，生成了Ca（SHO
3）
2的緣故．請你設計實驗驗證學生1的猜想
取樣后，向其中加氫氧化鈉溶液，觀察是否有沉淀生成（其他答案也合理）
取樣后，向其中加氫氧化鈉溶液，觀察是否有沉淀生成（其他答案也合理）
．
（4）根據上述研究，結合所學知識，你認為液面下方銅絲表面的黑色物質成分是：
CuO、CuS、Cu2S
CuO、CuS、Cu2S
．（寫化學式）
（5）學生2將反應后的反應液稀釋后進行檢驗，發現溶液呈酸性，對比，學生2提出猜想是：銅與濃硫酸反應生成的硫酸銅水解使溶液呈酸性，請寫出該水解反應的離子方程式：
Cu
2++H
2O
Cu（OH）
2+2H
+Cu
2++H
2O
Cu（OH）
2+2H
+．
你的猜想是：
銅和濃硫酸反應的實驗中硫酸過量使溶液顯酸性
銅和濃硫酸反應的實驗中硫酸過量使溶液顯酸性
；
請你設計一個簡單的實驗以驗證你的猜想：
取稀釋后的溶液適量于試管中，加入足量的鐵粉，若有無色無味的氣體產生，證明硫酸過量（其他答案也合理）
取稀釋后的溶液適量于試管中，加入足量的鐵粉，若有無色無味的氣體產生，證明硫酸過量（其他答案也合理）
．
（6）該研究性學習小組的同學為了比較Cu的+1價化合物和+2價化合物的穩定性，他們取98gCu（OH）
2固體，加熱至80℃-100℃時，得到黑色固體粉末，繼續加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末X．冷卻后稱量，X的質量為72g．向X中加入過量稀硫酸，得到藍色溶液，同時觀察到容器中還有紅色固體存在，據此可推得，X的化學式為
Cu2O
Cu2O
，可以得出的結論是
高于100°C時Cu2O比CuO穩定，在溶液中Cu2+比Cu+穩定
高于100°C時Cu2O比CuO穩定，在溶液中Cu2+比Cu+穩定
．
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