Question

【題目】某實驗小組同學為了探究銅與濃硫酸的反應，進行了如下實驗，實驗裝置如圖所示．
實驗步驟：
①先連接如圖所示的裝置，檢查好氣密性，再加入試劑；
②加熱A試管，待B試管中品紅溶液退色后，熄滅酒精燈；
③將Cu絲向上抽動離開液面．
請回答下列問題：
（1）A試管中發生反應的化學方程式為 ．
（2）能夠證明銅與濃硫酸反應生成氣體的實驗現象是 ．
（3）在盛有BaCl2溶液的C試管中，除了導管口有氣泡外，無其他明顯現象，若將其中的溶液分成兩份，分別滴加下列溶液，將產生沉淀的化學式填入表中對應的位置．

滴加的溶液	氯水	氨水
沉淀的化學式

寫出其中SO2表現還原性的離子反應方程式： ．
（4）實驗完畢后，先熄滅酒精燈，由于導管E的存在，試管B中的液體不會倒吸入試管A中，其原因是 ．
（5）實驗完畢后，裝置中殘留的氣體有毒，不能打開導管上的膠塞．為了防止該氣體排入空氣中污染環境，拆除裝置前，應當采取的操作是 ．
（6）將SO2氣體通入含有n mol Na2S的溶液中，充分反應后，溶液中出現黃色渾濁，試分析該溶液最多能吸收SO2氣體mol（不考慮溶解的SO2）．

Answer 1

【答案】
（1）Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O
（2）B試管中品紅溶液褪色
（3）Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl﹣+SO42﹣、Ba2++SO42﹣=BaSO4↓；SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3、SO32﹣+Ba2+=BaSO3↓；SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣（或Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl﹣）
（4）當A試管內氣體壓強減小時，空氣從E導管進入A試管中，維持A試管中壓強平衡
（5）從E導管口向A試管中緩慢地鼓入足量的空氣，將殘留的SO2氣體趕入NaOH溶液中，使之被完全吸收
（6）2.5n
【解析】解：（1）銅與濃硫酸共熱生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應方程式為：Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O，所以答案是：Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O；（2）SO2能和有色物質反應生成無色物質而具有漂白性，SO2能漂白品紅溶液，只要B中溶液褪色就說明銅和濃硫酸發生反應，所以答案是：B試管中品紅溶液褪色；（3）SO2具有還原性，能被強氧化劑氧化生成硫酸，Cl2具有強氧化性，在水溶液里能將SO2氧化為硫酸，硫酸和BaCl2溶液發生復分解反應生成BaSO4 ， 離子方程式為Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl﹣+SO42﹣、Ba2++SO42﹣=BaSO4↓；SO2屬于酸性氧化物，能和堿溶液反應生成亞硫酸鹽，亞硫酸鹽和BaCl2溶液發生復分解反應生成BaSO3 ， 反應方程式為SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3、SO32﹣+Ba2+=BaSO3↓，二氧化硫體現還原性的離子反應方程式為SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣（或Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl﹣）所以答案是：BaSO4；BaSO3；SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣（或Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl﹣）；（4）當A中氣體壓強減小時，外界大氣壓不變，空氣從E進入A，使A中壓強平衡，所以B中壓強不會產生倒吸， 所以答案是：當A試管內氣體壓強減小時，空氣從E導管進入A試管中，維持A試管中壓強平衡；（5）SO2有毒不能直接排空，為防止SO2污染空氣，應該將裝置中氣體全部通入NaOH溶液中，使SO2被完全吸收，其基本操作方法為從E管口向A中緩緩鼓入足量空氣，將殘留的二氧化硫趕入NaOH溶液中，使其完全被吸收，
所以答案是：從E導管口向A試管中緩慢地鼓入足量的空氣，將殘留的SO2氣體趕入NaOH溶液中，使之被完全吸收；（6）SO2具有氧化性，能和Na2S反應生成S單質，當吸收二氧化硫最多時生成亞硫酸氫鈉和S，反應方程式為5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3 ， 設最多吸收的二氧化硫物質的量為x，
5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3 ，
5mol 2mol
x nmol
5mol：2mol=x：nmol
x= =2.5nmol，
所以答案是：2.5n．