Question

某化學(xué)興趣小組為探究銅與濃硫酸的反應(yīng)，用下圖所示裝置進行有關(guān)實驗。甲同學(xué)取ag銅片和12 mL 18 mol·L-1濃硫酸放入圓底燒瓶中加熱，直到反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有一定量的H2SO4和Cu剩余。

（1）Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________。

裝置E中試管D內(nèi)盛有品紅溶液，當C中氣體集滿后，D中有可能觀察到的現(xiàn)象是__________________________________，為避免實驗裝置D有可能造成的環(huán)境污染，可用浸有NaOH溶液的棉花團塞在試管口，其反應(yīng)原理是_________(用離子方程式表示)。

（2）裝置B的作用是貯存多余的氣體，B中應(yīng)放置的液體是______(填序號)。

a.飽和Na2SO3溶液　　　　　  b.酸性KMnO4溶液

c.濃溴水                            d.飽和NaHSO3溶液

當D處有明顯現(xiàn)象后，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氣體產(chǎn)生，此時B中現(xiàn)象是_________________________________________。

（3）反應(yīng)完畢后，燒瓶中還有一定量的余酸，卻不能使Cu完全溶解的原因是

____________________________；使用足量的下列藥品不能用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中的確有余酸的是______(填序號)。

a.鐵粉                      b.BaCl2溶液

c.CuO                           d.Na2CO3溶液

實驗中某學(xué)生向A中反應(yīng)后溶液中通入一種常見氣體單質(zhì)，使銅片全部溶解且僅生成硫酸銅溶液，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________。

Answer 1

【解析】（1）Cu與濃硫酸可以在加熱的條件下反應(yīng)，其化學(xué)方程式是Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O；SO2能使品紅溶液褪色，SO2是一種大氣污染物，同時也是一種酸性氧化物，可以與NaOH溶液反應(yīng)，離子方程式為SO2+2OH-====S+H2O。

（2）Na2SO3、SO2與H2O可以發(fā)生化合反應(yīng)生成NaHSO3；酸性KMnO4溶液和濃溴水都可以氧化SO2，故a、b、c項不能選，只有d符合要求。隨著反應(yīng)的繼續(xù)進行，生成的SO2越來越多，試劑瓶中的壓強越來越大，故試劑瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升。

（3）隨著反應(yīng)的進行，濃硫酸的濃度逐漸減小，而稀硫酸不能與銅反應(yīng)，故濃硫酸變?yōu)橄×蛩岷螅�反�?yīng)停止，銅和稀硫酸都有剩余。證明有余酸剩余的關(guān)鍵是檢驗溶液中是否含有H+，而不能檢驗S，因反應(yīng)生成物有CuSO4。加入BaCl2溶液可以與S反應(yīng)生成BaSO4白色沉淀，與H+不反應(yīng)，故b不能證明；而鐵粉、CuO、Na2CO3都可以與H+反應(yīng)且都有明顯的現(xiàn)象(產(chǎn)生氣體或固體溶解)。根據(jù)題意可知通入的氣體是氧氣，發(fā)生的反應(yīng)是2Cu+2H2SO4+O2====2CuSO4+2H2O。

答案：（1）Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O　品紅溶液褪色　SO2+2OH-====S+H2O

（2）d　試劑瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升

（3）隨反應(yīng)進行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩岷蟛荒芎豌~反應(yīng)

b　2Cu+2H2SO4+O2====2CuSO4+2H2O