题目内容
为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。
实验Ⅰ 反应产物的定性探究
实验装置如图所示。（固定装置已略去）
（1）A中反应的化学方程式为 。
（2）F烧杯中的溶液通常是 。
（3）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是 。
（4）实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是 。
（5）为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断，还须进行一次实验。实验方案为 。
实验Ⅱ 反应产物的定量探究
（6）在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，经查阅文献获得下列资料。
资料1：
硫酸/mol·L－1 | 黑色物质出现的温度/℃ | 黑色物质消失的温度/℃ |
15 | 约150 | 约236 |
16 | 约140 | 约250 |
18 | 约120 | 不消失 |
资料2：X射线晶体分析表明，铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。仅由上述资料可得出的正确结论是 __。
a．铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个
b．硫酸浓度选择适当，可避免最后产物中出现黑色物质
c．该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15 mol·L－1
d．硫酸浓度越大，黑色物质越快出现、越难消失
（7）为测出硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液，取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液振荡，以淀粉溶液为指示剂，用b mol·L－1Na2S2O3溶液滴定生成的I2，3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液V mL。若反应消耗铜的质量为a g，则硫酸铜的产率为 _。（已知：2Cu2＋＋4I－=2CuI＋I2，2S2O32-＋I2=S4O62-＋2I－）
（1）Cu＋2H2SO4（浓）
CuSO4＋SO2↑＋2H2O
（2）NaOH溶液（或酸性KMnO4溶液等）
（3）D装置中黑色固体颜色无变化，E中溶液褪色
（4）将A装置中试管内冷却的混合物沿杯壁（或玻璃棒）缓缓倒入盛有水的烧杯中，并不断搅拌，看溶液是否变蓝
（5）使用上述装置，不放入铜丝进行实验，观察无水硫酸铜是否变蓝
（6）abd （7）
%
【解析】 （1）反应的还原产物为SO2；（2）该实验尾气为SO2，可以用强碱或者强氧化剂溶液吸收；（3）要证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素则需证明A中还原产物为SO2而非H2，产物为SO2则D中黑色固体颜色不变，E中品红溶液会褪色；（4）若含有Cu2＋则溶于水显蓝色；（5）对比实验中，不加入铜丝则反应不会发生，由现象可以判断反应外的因素对实验是否存在影响；（6）生成物可能不止一种，则反应可能不止一个，a项正确；硫酸浓度越低，黑色物质出现的温度越高，消失的温度越低，则硫酸浓度选择适当，可避免最后产物中出现黑色物质，b项正确；只要控制在合适的温度，浓硫酸浓度小于15 mol/L也可与铜反应，c项错误；硫酸浓度越大，黑色物质出现温度越低，消失温度越高，d项正确；（7）滴定反应溶液中铜离子的物质的量为
mol，滴定I2消耗的Na2S2O3的物质的量为
mol，可知反应生成的I2的物质的量为
mol，反应生成的Cu2＋的物质的量为
mol，则CuSO4的产率为
%。
为了探究SO2与Na2O2的反应是否类似于CO2与Na2O2的反应，甲同学设计了如图所示的实验装置，回答下列问题：
（1）移开棉花，将带火星的木条放在C试管口，未见木条复燃，甲同学因此认为SO2与Na2O2的反应不同于CO2。请按甲同学的观点写出反应的化学方程式 。
（2）乙同学认为无论反应原理如何，最终都有O2产生，乙同学的理由是 。按照乙同学的观点，该装置需做的改进是
。
（3）假设Na2O2完全反应，反应后B装置中固体生成物可能是：①Na2SO3；②Na2SO4；③Na2SO3和Na2SO4。
请设计实验方案检验，写出实验步骤以及预期现象和结论，完成下表：
限选试剂：2 mol·L－1 HCl溶液，1 mol·L－1 HNO3溶液，1 mol·L－1 BaCl溶液，1 mol·L－1 Ba（NO3）2溶液，0.01 mol·L－1 KMnO4酸性溶液。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1：取B中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水，溶解，然后取少量待测液分别置于Ⅰ、Ⅱ试管中 | 固体完全溶解 |
步骤2：往Ⅰ试管中加入 ，再滴加 | ， |
则证明生成物中含Na2SO4 |
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步骤3：往Ⅱ试管中 |
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| 若 ， |
则证明生成物中有Na2SO3；若 |
|
|
|
则说明生成物中没有Na2SO3。 |
|
（4）生成物中亚硫酸钠含量的测定：
①取a g生成物配制成100 mL溶液，取10.00 mL该溶液于锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液作指示剂，用0.010 0 mol·L－1碘水进行滴定，滴定终点现象为 。记录数据，重复滴定2次，平均消耗碘水20.00 mL。
②计算：生成物中亚硫酸钠的质量分数为 。
