Question

【題目】某同學(xué)在做濃硫酸與銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到銅片表面變黑，于是對(duì)黑色物質(zhì)的組成進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
（1）用如右圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1。（加熱和夾持儀器已略去）

實(shí)驗(yàn)1：銅片與濃硫酸反應(yīng)

操作	現(xiàn)象
加熱到120℃~250℃	銅片表面變黑，有大量氣體產(chǎn)生，形成墨綠色濁液
繼續(xù)加熱至338℃	銅片上黑色消失，瓶中出現(xiàn)“白霧”，溶液略帶藍(lán)色，瓶底部有較多灰白色沉淀

①裝置B的作用是；裝置C中盛放的試劑是。
②為證明A裝置中灰白色沉淀的主要成分為硫酸銅，實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是。
（2）探究實(shí)驗(yàn)1中120℃~250℃時(shí)所得黑色固體的成分。
【提出猜想】黑色固體中可能含有CuO、CuS、Cu2S中的一種或幾種。
【查閱資料】
資料1：亞鐵氰化鉀[K4Fe(CN）6]是Cu2+的靈敏檢測(cè)劑，向含有Cu2+的溶液中滴加亞鐵氰化鉀溶液，生成紅棕色沉淀。
資料2：

CuS	Cu2S
黑色結(jié)晶或粉末	灰黑色結(jié)晶或粉末
難溶于稀硫酸；可溶于硝酸；微溶于濃氨水或熱的濃鹽酸	難溶于稀硫酸和濃鹽酸；可溶于硝酸；微溶于濃氨水

【設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)2.探究黑色固體中是否含CuO

操作	現(xiàn)象
i.取表面附著黑色固體的銅片5片，用清水洗干凈，放入盛有10mL試劑A的小燒杯中，攪拌	黑色表層脫落，露出光亮的銅片
ii.取出銅片，待黑色沉淀沉降	上層溶液澄清、無(wú)色

①試劑A是。
②甲認(rèn)為ii中溶液無(wú)色有可能是Cu2+濃度太小，于是補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了溶液中不含Cu2+ ， 補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是。
實(shí)驗(yàn)3.探究黑色固體中是否含CuS、Cu2S

操作	現(xiàn)象
i.取實(shí)驗(yàn)2中黑色固體少許，加入適量濃氨水，振蕩后靜置	有固體剩余，固液分界線附近的溶液呈淺藍(lán)色
ii.另取實(shí)驗(yàn)2中黑色固體少許，加入適量濃鹽酸，微熱后靜置	有固體剩余，溶液變成淺綠色

【獲得結(jié)論】由實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3可得到的結(jié)論是：實(shí)驗(yàn)1中，120℃~250℃時(shí)所得黑色固體中。
【實(shí)驗(yàn)反思】
分析實(shí)驗(yàn)1中338℃時(shí)產(chǎn)生現(xiàn)象的原因，同學(xué)們認(rèn)為是較低溫度時(shí)產(chǎn)生的黑色固體與熱的濃硫酸進(jìn)一步反應(yīng)造成。已知反應(yīng)的含硫產(chǎn)物除無(wú)水硫酸銅外還有二氧化硫，則黑色固體消失時(shí)可能發(fā)生的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

Answer 1

【答案】
（1）防止C中溶液倒吸入A中,NaOH溶液,冷卻后將濁液倒入盛水的小燒杯中,得到藍(lán)色溶液（或冷卻后,將上層濃硫酸倒出,向瓶中加入少量水,得到藍(lán)色溶液）
（2）一定濃度的稀硫酸（稀鹽酸也可以）,向上層清液中滴加2滴亞鐵氰化鉀溶液,沒有明顯現(xiàn)象（或無(wú)紅棕色沉淀生成）,不含CuO,一定含有CuS,可能含有Cu2S,CuS+4H2SO4（濃） CuSO4+4SO2↑+4H2O,Cu2S+6H2SO4（濃） 2CuSO4+5SO2↑+6H2O
【解析】解：(1)①反應(yīng)生成的二氧化硫易溶于水，容易造成倒吸現(xiàn)象，裝置B可以防止C中溶液倒吸入A中；二氧化硫會(huì)污染空氣，二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物，裝置C中可以用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫。
所以答案是：防止C中溶液倒吸入A中；NaOH溶液；

②硫酸銅溶液顯藍(lán)色，為證明A裝置中灰白色沉淀的主要成分為硫酸銅，可以將冷卻后的濁液倒入盛水的小燒杯中，得到藍(lán)色溶液即可證明。
所以答案是：冷卻后將濁液倒入盛水的小燒杯中，得到藍(lán)色溶液；
(2)①根據(jù)CuS、Cu2S的性質(zhì)可知，二者均難溶于稀硫酸；可溶于硝酸，因此試劑A應(yīng)該選擇稀硫酸。
所以答案是：稀硫酸；

②根據(jù)題意，亞鐵氰化鉀[K4Fe(CN)6]是Cu2+的靈敏檢測(cè)劑，向含有Cu2+的溶液中滴加亞鐵氰化鉀溶液，可以生成紅棕色沉淀。因此只要向反應(yīng)后的溶液中加入亞鐵氰化鉀即可檢驗(yàn)溶液中是否存在Cu2+。
所以答案是：向上層清液中滴加2滴亞鐵氰化鉀溶液，沒有明顯現(xiàn)象(或無(wú)紅棕色沉淀生成)；

【獲得結(jié)論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)2可知，黑色固體中不含CuO，根據(jù)實(shí)驗(yàn)3可知，加入適量濃氨水，固液分界線附近的溶液呈淺藍(lán)色；加入適量濃鹽酸，微熱后靜置，溶液變成淺綠色，因?yàn)镃uS微溶于濃氨水或熱的濃鹽酸，Cu2S難溶于濃鹽酸，說(shuō)明含有CuS、可能含有Cu2S。
所以答案是：不含CuO，一定含有CuS，可能含有Cu2S；

【實(shí)驗(yàn)反思】黑色固體中含有CuS、可能含有Cu2S，根據(jù)反應(yīng)的含硫產(chǎn)物除無(wú)水硫酸銅外還有二氧化硫，CuS、Cu2S與濃硫酸的反應(yīng)方程式分別為CuS+4H2SO4(濃) CuSO4+4SO2↑+4H2O，Cu2S+6H2SO4(濃) 2CuSO4+5SO2↑+6H2O。
所以答案是：CuS+4H2SO4(濃) CuSO4+4SO2↑+4H2O，Cu2S+6H2SO4(濃) 2CuSO4+5SO2↑+6H2O。