题目内容
【题目】某实验小组的同学在加热铜与浓硫酸的混合物实验时,发现生成了一种无色有刺激性气味的气体和蓝色溶液,进行如下探究活动.
[查阅资料]①某些不活泼的金属(如铜)能与一些强氧化性的酸(如浓硫酸)发生反应,生成水而不生成氢气,同时生成二氧化硫和铜盐.②硫酸铜溶于水后,溶液呈酸性.
[分析讨论]⑴对于生成的蓝色溶液,小东认为可能是Cu(NO3)2溶液,小楠认为不可能Cu(NO3)2溶液,而可能是硫酸铜溶液,小楠的理由是______________________.
⑵写出铜与浓硫酸共热的化学方程式________________________.
⑶小东根据化学方程式说,该方法适用于以铜为原料大量制取硫酸铜,小田认为不适宜,你能说出小田的一个理由吗_____________________________.
[提出问题]上述蓝色溶液中有无硫酸剩余?
[实验论证]小坤认为可向蓝色溶液中滴加氯化钡溶液,观察有无沉淀产生,经大家讨论后
该方案被否定,你觉得否定该方案的理由是___________________.
[反思评价]⑴有同学提问:为什么不可以用石蕊试液来进行检验?你的回答是_________.
⑵同学们发现:将足量的铜和足量的浓硫酸置于容器中加热,一段时间后,反应会逐渐变慢,最后反应停止,你能说出反应停止的原因吗? ___________________.
【答案】 反应前后元素种类不变 Cu+2H2SO4CuSO4+2H2O+SO2↑ 生成的二氧化硫会污染环境(合理答案均给分) 只能说明存在SO42-,不能确认硫酸有剩余(合理答案均给分) 硫酸铜溶液也是酸性的 随着反应的进行,浓硫酸的质量分数逐渐变小,稀硫酸与铜不反应
【解析】[分析讨论](1)铜与浓硫酸反应,不含有氮元素,故不会生成硝酸铜,故填:反应前后元素种类不变,反应物中不含氮元素,所以不可能生成Cu(NO3)2溶液;
(2)铜能与浓硫酸共热反应生成硫酸、水和二氧化硫气体,化学方程式为:Cu+2H2SO4CuSO4+2H2O+SO2↑;
(3)使用浓硫酸,具有危险性,且生成的二氧化硫会污染空气,所以生成的二氧化硫会污染环境、浓硫酸腐蚀性强,使用不安全;
[实验论证]加入氯化钡溶液,只能证明含有硫酸根离子,不能说明硫酸有剩余;
[反思评价](1)根据题干提供的信息,硫酸铜溶液呈酸性,也能使石蕊试液变红,故不能使用;
(2)浓硫酸参加反应,则硫酸不断被消耗,质量分数会变小,形成稀硫酸,而稀硫酸不与铜反应,故反应会停止。