Question

某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應情況，用圖所示裝置進行有關實驗．請回答：
（1）裝置A中發生的化學反應方程式為

2H₂SO₄（濃）+Cu

加熱  .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；

．
（2）裝置D中試管口放置的棉花中應浸一種液體，這種液體是

氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液等堿性溶液

，其作用是

吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣

．
（3）裝置B的作用是貯存多余的氣體．當D處有明顯的現象后，關閉旋塞K并移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氣體產生，此時B中現象是

瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升

．B中應放置的液體是（填字母）

d

．
a．水    b．酸性KMnO₄ 溶液     c．濃溴水       d．飽和NaHSO₃溶液
（4）實驗中，取一定質量的銅片和一定體積18mol?L^-1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到反應完畢，發現燒瓶中還有銅片剩余，該小組學生根據所學的化學知識認為還有一定量的硫酸剩余．
①有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解，你認為原因是

隨反應進行，硫酸濃度變稀，Cu不與稀H₂SO₄反應；

．
②下列藥品中能用來證明反應結束后的燒瓶中確有余酸的是

ad

（填字母）．
a．鐵粉    b．BaCl₂溶液    c．銀粉    d．NaHCO₃溶液．

Answer 1

分析：（1）濃硫酸具有強氧化性，在加熱時可以氧化單質銅，生成硫酸銅、二氧化硫和水；
（2）依據二氧化硫是污染性氣體，不能排放到大氣中分析；
（3）依據儲氣裝置的原理是利用壓強大小，密閉容器通過改變液面的高低調節分析，試劑不能和氣體反應也不能溶于液體；
（4）①從濃硫酸隨著反應進行濃度變稀，銅不和稀硫酸發生反應分析；
②證明有酸剩余是驗證稀硫酸的存在關鍵是氫離子的檢驗．

解答：解：（1）濃硫酸具有強氧化性，在加熱時可以氧化單質銅，生成硫酸銅、二氧化硫和水方程式為：2H₂SO₄（濃）+Cu

加熱  .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑，
故答案為：2H₂SO₄（濃）+Cu

加熱  .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；
（2）二氧化硫氣體排放到大氣中污染環境，所以裝置D中試管口放置的棉花中應浸一種液體能與二氧化硫反應，可以浸氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液等堿性溶液，作用是吸收多余的二氧化硫氣體，防止污染空氣，故答案為：氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液等堿性溶液；吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣；
（3）置B的作用是貯存多余的氣體，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，在密閉容器中隨著氣體的生成，廣口瓶內壓強增大，會使瓶內液面下降，長頸漏斗中液面上升，最終達到內外大氣壓相同，二氧化硫氣體是酸性氧化物，易溶于水，B中的試劑不能和二氧化硫發生反應，不能溶解二氧化硫，
a．水能溶解二氧化硫不能儲存氣體，故a錯誤；
b．酸性KMnO₄ 溶液能氧化二氧化硫為硫酸，不能儲存氣體，故b錯誤；
c．NaOH溶液吸收二氧化硫不能儲存氣體，故c錯誤；
d．二氧化硫通入飽和NaHSO₃溶液中，降低了二氧化硫的溶解度，不反應，可以用來儲存氣體，故d正確；
故答案為：瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升；d；
（4）①一定質量的銅片和一定體積18mol?L^-1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，濃硫酸隨著反應進行，濃度變小成為稀硫酸，稀硫酸不再和銅發生反應，所以有一定量的余酸但未能使用銅片完全溶解，故答案為：隨反應進行，硫酸濃度變稀，Cu不與稀H₂SO₄反應；
②能用來證明反應結束后的燒瓶中確有余酸，實質證明氫離子的存在，
a．鐵粉與稀硫酸反應放氣體，可以證明；
b．BaCl₂溶液加入后出現白色沉淀，但因為生成產物中有硫酸銅生成，也可以生成白色沉淀，故不能證明； 
c．銀粉不與稀硫酸反應不能證明； 
d．Na₂CO₃溶液會與稀硫酸反應發出二氧化碳氣體，可以證明，
故答案為：ad．

點評：本題考查了濃硫酸的性質應用，反應產物的驗證、測定方法的設定和判斷，關鍵是產物中的二氧化硫性質的應用．