Question

【題目】某化學小組欲進行如下的實驗探究金屬與濃硫酸反應。試回答下列問題：

（1）利用上圖裝置研究銅與濃硫酸反應，反應的化學方程式為____________。C裝置的作用_____________。

（2）將上述實驗中的銅改為鐵，在常溫下進行，無明顯現象，其原因是__________。在加熱條件下，實驗的后階段可觀察到倒立的漏斗邊沿有氣體冒出，該氣體可能為_______。

驗證該氣體的實驗方案如下：

①裝置連接順序：X→ ___→___→___→___→a→b→_____；

②能證明上述假設成立的實驗現象是_____________。

③某學習小組經過討論認為該實驗方案還不夠嚴謹，你認為是否合理，若合理，則不作答，若不合理，請指出不嚴謹之處__________________________。

④若把D中的反應液傾倒入盛水的燒杯中，為氧化其中的某離子，可供選用的試劑: a、Cl2；b、Br2；c、稀硫酸和H2O2,從無污染角度考慮，你認為合適試劑是______(填字母),反應的離子反應方程式為_________________________________________________。

Answer 1

【答案】Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O吸收尾氣，防止污染環境；防倒吸常溫下，濃硫酸使Fe鈍化H2x→c→d→e→f→a→b→gE中固體由黑色變紅色，H中固體白色變藍色應在h之后添加一個盛裝堿石灰的球形干燥管C2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

【解析】

（1）濃硫酸具有強氧化性，在加熱條件下與Cu反應生成CuSO4、SO2和H2O，故化學方程式為：Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O；C裝置的作用吸收尾氣，防止污染環境、防倒吸；（2）若將上述實驗中的銅改為鐵，在常溫下進行，無明顯現象，其原因是常溫下，濃硫酸使Fe鈍化；在加熱條件下，實驗的后階段可觀察到倒立的漏斗邊沿有氣體冒出，這是因為實驗后階段濃硫酸變為稀硫酸，稀硫酸與鐵反應會產生氫氣，故該氣體可能為H2；①若要驗證該氣體是氫氣，根據可供選擇的裝置及藥品，先除去二氧化硫，再吸水干燥，然后通入灼熱的氧化銅，最后檢驗產物是水，所以裝置連接順序:x→c→d→e→f→a→b→g；②若E中(硬質玻璃管)黑色粉末變紅，說明生成了銅單質，同時H中(球形干燥管)固體由白色變為藍色，說明生成了水，由此可證明上述假設成立；③有不嚴謹之處，應在h之后添加一個盛裝堿石灰的球形干燥管；④若把D中的反應液傾倒入盛水的燒杯中，為氧化其中的亞鐵離子，選項稀硫酸和H2O2時產物為水，無污染故合適試劑選項C,反應的離子反應方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。