Question

在一支試管中放入一塊很小的銅片，再加入少量濃硫酸，然后把試管固定在鐵架臺(tái)上．把一小條蘸有品紅溶液的濾紙放入帶有單孔橡皮塞的玻璃管中．塞緊試管口，在玻璃導(dǎo)管口處纏放一團(tuán)蘸有Na₂CO₃溶液的棉花．給試管加熱，觀察現(xiàn)象．反應(yīng)一段時(shí)間后，停止加熱．回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出a處反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（2）試管中的液體反應(yīng)一段時(shí)間后，b處濾紙條的變化為

 

．待試管中反應(yīng)停止后，給玻璃管放有蘸過(guò)品紅溶液的濾紙?zhí)幬⑽⒓訜�，濾紙條的變化為

 

．
（3）待試管中的液體冷卻后，將試管上層液體倒去，再將剩余物質(zhì)慢慢加入水中，可觀察溶液呈

 

色．
（4）玻璃導(dǎo)管口處纏放一團(tuán)蘸有Na₂CO₃溶液的棉花所起的作用是

 

，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（5）若用濃度為18mol/L的濃硫酸100mL與過(guò)量的銅片，加熱使之反應(yīng)，則被還原的硫酸（選填“大于”、“等于”或“小于”）

 

0.9mol．

Answer 1

考點(diǎn)：濃硫酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）銅和濃硫酸在加熱條件下能發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅和二氧化硫、水；
（2）二氧化硫能使品紅溶液褪色，但二氧化硫的漂白性不穩(wěn)定，加熱時(shí)會(huì)恢復(fù)原來(lái)的顏色；
（3）上層是硫酸，下層是生成的硫酸銅，溶于水顯藍(lán)色；
（4）二氧化硫有毒，所以不能直接排空，碳酸鈉水解使得溶液呈堿性，可以吸收二氧化硫氣體；
（5）由于在反應(yīng)過(guò)程中，硫酸的濃度是逐漸降低的，而稀硫酸和銅不反應(yīng)．硫酸的物質(zhì)的量是1.8mol，則根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，被還原的硫酸小于0.9mol．

解答： 解：（1）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能和銅反應(yīng)，被銅還原為二氧化硫，所以產(chǎn)物有生成的硫酸銅、二氧化硫和水；書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）二氧化硫能和有色物質(zhì)生成無(wú)色物質(zhì)，二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以二氧化硫具有漂白性；但生成的無(wú)色物質(zhì)不穩(wěn)定，加熱時(shí)會(huì)恢復(fù)原來(lái)的顏色．
故答案為：蘸有品紅溶液的濾紙褪色；恢復(fù)紅色；
（3）銅和濃硫酸在加熱條件下能發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅，上層是硫酸，下層是生成的硫酸銅，溶于水顯藍(lán)色，
故答案為：藍(lán)色；
（4）SO₂是大氣污染物，并能隨意排放，則玻璃導(dǎo)管口處纏放一團(tuán)蘸有Na₂CO₃溶液的棉花所起的作用是吸收二氧化硫，防止污染，有關(guān)的方程式是Na₂CO₃+SO₂=Na₂SO₃+CO₂，
故答案為：吸收二氧化硫，防止污染；Na₂CO₃+SO₂=Na₂SO₃+CO₂；
（5）由于在反應(yīng)過(guò)程中，硫酸的濃度是逐漸降低的，而稀硫酸和銅不反應(yīng)．硫酸的物質(zhì)的量是18mol/L×0.1L=1.8mol，則根據(jù)Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O可知，被還原的硫酸小于0.9mol．
故答案為：小于．

點(diǎn)評(píng)：本題考查銅和濃硫酸的反應(yīng)、SO₂性質(zhì)的檢驗(yàn)以及尾氣處理和有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，該題是高考中的常見(jiàn)題型，屬于中等難度的試題．試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)，有助于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)能力．該類(lèi)試題主要是以實(shí)驗(yàn)基本操作為中心，通過(guò)是什么、為什么和怎樣做重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性及靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．