Question

【題目】某化學興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應，用如圖所示裝置進行有關實驗。

實驗中某同學將a g銅片和12 mL 18 mol·L－1的濃硫酸放入圓底燒瓶中加熱，直到反應完畢，最后發現燒瓶中還有一定量的H2SO4和Cu剩余。

請回答：

(1)請寫出Cu與濃硫酸反應的化學方程式：_____________________________。

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

實驗裝置E中D有可能造成環境污染，試用最簡單方法加以解決(實驗用品自選)______________。

裝置B的作用是儲存多余的氣體。當D處有明顯現象后，關閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氣體產生，此時B中現象是____________________。B中應放置的液體是________(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。你認為原因是______________________。

足量下列藥品能夠用來證明反應結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)實驗中該同學向A中反應后溶液中通入一種氣體單質，使銅片全部溶解且僅生成硫酸銅溶液，請問該氣體單質是__________(填名稱)，反應的化學方程式是__________________________________。

Answer 1

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

【解析】

(1)Cu與濃H2SO4反應需加熱；

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

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)隨著反應的進行濃H2SO4濃度降低，變為稀H2SO4，Cu與稀H2SO4不反應；

(4)根據題目要求氣體單質應為強氧化劑，且僅生成CuSO4溶液，該氧化劑為O2。

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

(2)SO2能使品紅溶液褪色，為防止環境污染，可用的簡單方法是用浸有NaOH溶液的棉花團塞在試管口，即SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O。關閉K裝置內氣體壓強增大，B廣口瓶內液面下降，長頸漏斗內液面上升；B中的液體應不能與SO2反應，而且要防止SO2的溶解；

A、亞硫酸鈉溶液能吸收SO2，發生的反應為Na2SO3＋H2O＋SO2=2NaHSO3；

B、KMnO4氧化SO2；

C、溴水能吸收SO2，發生的反應為Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4；

D、SO2難溶于飽和NaHSO3溶液。

答案選D；

(3)隨著反應的進行濃H2SO4濃度降低，變為稀H2SO4，Cu與稀H2SO4不反應。檢驗余酸實質是檢驗H＋的存在。Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑（現象為產生大量氣泡），CO32-＋2H＋=H2O＋CO2↑（現象為產生大量氣泡），Fe和Na2CO3溶液能證明H＋的存在；BaCl2溶液不能證明H2SO4剩余，因為產物CuSO4也能電離出SO42-；Ag與H＋不反應，不能證明H＋的存在。

答案選AD；

(4)根據題目要求氣體單質應為強氧化劑，且僅生成CuSO4溶液，該氧化劑為O2，反應的化學方程式為2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O。