题目内容

【题目】Ⅰ、某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应,进行了如下系列实验,实验装置如图所示:

实验步骤:①先连接好装置,检验气密性,加入试剂;②加热A试管直到B中品红褪色,熄灭酒精灯;③将Cu丝上提离开液面。

(1)装置A中发生反应时,浓硫酸表现出的性质是________

(2)若将B中品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液,A中反应一段时间后,用离子方程式解释酸性高锰酸钾溶液褪色的原因:_________

(3)导管D在实验安全和实验环保方面都有重要意义。

其中,安全方面是指在酒精灯熄灭后能够______________________________;环保方面是指可以在拆除装置前,不需打开胶塞,采取适当的简单操作就可使装置中残留少量SO2气体完全被吸收,其操作是________

Ⅱ、以一定比例的浓硫酸、浓硝酸溶解粗铜,再补充水和空气为原料,即可制得硫酸铜晶体。其过程如下图所示。

(4)过程(I)中浓硫酸和浓硝酸表现出的性质分别是_________

(5)用NOx具体的分子是表示在滤液(Ⅲ)中反应的化学方程式:______

(6)上述生产过程中___________(填化学式)可以循环使用,体现出该流程具有一定的绿色化学理念。

(7)写出制取硫酸铜的总反应方程式__________

【答案】 强氧化性和酸性 5SO2+2MnO4+2H2O=2Mn2++5SO42—+4H+ 防止因为A中压强减小,B中的溶液倒吸至A中 从D管口向A中大量鼓气 酸性、强氧化性 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 HNO3 2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O

【解析】试题分析:(1)装置A中发生反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O。(2)高锰酸钾与二氧化硫发生氧化还原反应;

(3)熄灭酒精灯后,因为有导管D的存在,B中的液体不会倒吸,其原因是试管A中气体压强减小,空气从D导管进入试管A中;拆除装置前,从D管口向A中大量鼓气,不需打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收。

(4)过程(I)中浓硝酸被还原为NO2,硫酸生成硫酸铜,方程式为 ; (5) NO2在滤液(Ⅲ)中反应生成硝酸

(6)根据流程图可知,可以循环使用的是硝酸。

(7) 根据流程图可知,铜、氧气、硫酸制取硫酸铜

解析:(1)装置A中发生反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O,浓硫酸表现出的性质是强氧化性和酸性。

(2)高锰酸钾与二氧化硫发生氧化还原反应的离子方程式为5SO2+2MnO4+2H2O=2Mn2++5SO42—+4H+

(3)熄灭酒精灯后,试管A中气体压强减小,空气从D导管进入试管A中,所以B中的液体不会倒吸;拆除装置前,从D管口向A中大量鼓气,可使装置中残留气体完全进入C中被氢氧化钠溶液吸收。

(4)过程(I)中浓硝酸被还原为NO2,硫酸生成硫酸铜,方程式为 ,所以硫酸表现酸性,硝酸表现氧化性;

(5) NO2、氧气、水,在滤液(Ⅲ)中反应生成硝酸,方程式 4NO2+O2+2H2O=4HNO3

(6)根据流程图可知,可以循环使用的是硝酸。

(7) 根据流程图可知,铜、氧气、硫酸制取硫酸铜方程式为2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O。

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