Question

14．某化学兴趣小组用如图所示装置探究浓硫酸与铜是否发生反应及反应所产生气体的性质，请回答下列问题：

（1）试管甲发生反应的化学方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
（2）试管乙口放置的棉花浸有氢氧化钠溶液，浸有碱液的棉花的作用是吸收有毒的尾气，防止污染大气，用离子方程式表示其作用SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O
（3）通过试管乙中品红溶液褪色的现象，证明了铜和浓硫酸发生了化学反应，并且该现象还能说明产生的气体具有漂白性．
（4）SO₂的排放是造成酸雨的主要因素，为了减少SO₂的排放，工业常用生石灰在煤燃烧后的烟气脱硫，最终生成硫酸钙，其原因是亚硫酸钙中+4价S具有还原性，能被氧气氧化为硫酸钙
（5）为了防止二氧化硫造成空气污染，如果需要在末端增加尾气吸收装置，应选择的装置是B（填“B”或“C”）
（6）若实验中用7.2铜片和12.5mL18mol/L的浓硫酸在加热条件下充分反应，最终铜片仍有剩余．某同学认为溶液中一定也有硫酸剩余，其理由是反应过程中浓H₂SO₄被不断消耗，生成的水逐渐增多，使浓硫酸逐渐变稀，至一定浓度就不再与铜片反应．

Answer 1

分析 （1）浓硫酸具有强氧化性，在加热条件下与铜发生氧化还原反应：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）二氧化硫属于有毒气体，要进行尾气处理；
（3）SO₂具有漂白性，可使品红溶液褪色；
（4）亚硫酸钙中+4价S具有还原性；
（5）二氧化硫的溶解度很大，用溶液吸收二氧化硫时要防倒吸；
（6）随着反应的进行，硫酸浓度不断降低，稀硫酸与铜不反应．

解答 解：（1）浓硫酸具有强氧化性，在加热条件下与铜发生氧化还原反应，生成二氧化硫、硫酸铜和水，其反应的方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）二氧化硫属于有毒气体，要进行尾气处理，一般用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，其反应的离子方程式为：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
故答案为：吸收有毒的尾气，防止污染大气；SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
（3）SO₂具有漂白性，可使品红溶液褪色，当乙中品红褪色，说明反应中生成了二氧化硫，即Cu与浓硫酸发生反应；
故答案为：褪色；漂白；
（4）生石灰与二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙中+4价S具有还原性，在加热条件下，能被氧气氧化为硫酸钙；
故答案为：亚硫酸钙中+4价S具有还原性，能被氧气氧化为硫酸钙；
（5）为了防止二氧化硫造成空气污染，如果需要在末端增加尾气吸收装置，由于二氧化硫的溶解度很大，用溶液吸收二氧化硫时要防倒吸，所以应该选用B；
故答案为：B；
（6）浓硫酸具有强氧化性，而稀硫酸与铜不反应，随着反应的进行，硫酸浓度不断降低，稀硫酸与铜不反应，则反应后溶液中一定含有硫酸，
故答案为：反应过程中浓H₂SO₄被不断消耗，生成的水逐渐增多，使浓硫酸逐渐变稀，至一定浓度就不再与铜片反应．．

点评 本题综合考查性实验设计，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高考常见题型，难度中等，注意把握相关物质的性质以及实验原理．