Question

硫酸是基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)的重要的產(chǎn)品．它是許多化工生產(chǎn)的原料，大量用于制化肥，如磷肥、氮肥等．某化學(xué)興趣小組圍繞濃硫酸及其鹽的性質(zhì)進行如下探究，請你回答：
（1）將適量的蔗糖放入一燒杯中，再加入濃硫酸，觀察到蔗糖變黑，體積膨脹，并產(chǎn)生刺激性氣味的氣體．該實驗表明濃硫酸具有

 

．（填序號）
A．強酸性     B．強氧化性     C．脫水性    D．吸水性
（2）取一小粒金屬鈉，小心放入盛有硫酸銅稀溶液的燒杯中，用漏斗倒扣在燒杯上，觀察到金屬鈉在液面上四處游動，有大量氣泡生成，收集產(chǎn)生的氣體并點燃，火焰呈淡藍色，該氣體是

 

（填化學(xué)式）．溶液中立即有藍色沉淀生成，寫出生成藍色沉淀的離子方程式

 

．
（3）“綠色化學(xué)”要求綜合考慮經(jīng)濟、技術(shù)、環(huán)保等方面來設(shè)計化學(xué)反應(yīng)路線．若以銅為原料制取硫酸銅，通過以下兩種方法均可以制得硫酸銅：
方法1：銅屑在空氣中灼燒后，在加熱條件下與稀硫酸反應(yīng)．
方法2：銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)．請寫出制取過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式．
方法1：

 

．   方法2：

 

．
從原料利用率、環(huán)境保護等角度對比，應(yīng)該選用哪種方法

 

．
（4）明礬KAl（SO₄）₂?12H₂O是一種很好的凈水劑，請用簡要的文字描述其原理

 

．

Answer 1

考點：濃硫酸的性質(zhì)實驗,堿金屬及其化合物的性質(zhì)實驗

專題：氧族元素,幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）濃硫酸具有強氧化性、脫水性、吸水性、酸性等性質(zhì)，依據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象分析；
（2）鈉在硫酸銅溶液中先和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，據(jù)此分析；
（3）方法1、銅屑在空氣中灼燒后生成氧化銅，氧化銅在加熱條件下與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水；
方法2、銅和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水；
相同質(zhì)量的硫酸生成硫酸銅方法1多，且無污染性氣體，方法2反應(yīng)過程中有二氧化硫污染性的氣體生成；
（4）明礬溶解于水中，溶液中鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體具有吸附懸浮在水中的雜質(zhì)的作用；

解答： 解：（1）蔗糖逐漸變黑表現(xiàn)了濃硫酸的脫水性，放出有刺激性氣味的氣體說明濃硫酸具有強氧化性；
故答案為：BC．
（2）鈉在硫酸銅溶液中先和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，生成的氣體為氫氣，生成的藍色沉淀為氫氧化銅沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓；
故答案為：H₂，Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓；
（3）方法1、銅屑在空氣中灼燒后生成氧化銅，氧化銅在加熱條件下與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O；
方法2、銅和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
相同質(zhì)量的硫酸生成硫酸銅方法1多，且無污染性氣體，方法2反應(yīng)過程中有二氧化硫污染性的氣體生成，消耗同質(zhì)量硫酸生成的硫酸銅少；
故答案為：2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O，Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；方法1；
（4）明礬溶解于水中，溶液中鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體具有吸附懸浮在水中的雜質(zhì)的作用，明礬溶于水后溶液中的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，膠體具有吸附懸浮雜質(zhì)的作用，起到凈水的作用；
故答案為：明礬溶于水后溶液中的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，膠體具有吸附懸浮雜質(zhì)的作用，起到凈水的作用；

點評：本題考查了濃硫酸性質(zhì)的分析判斷，物質(zhì)制備方法的設(shè)計方法，反應(yīng)特征的分析應(yīng)用，鹽類水解的應(yīng)用，題目難度中等．