题目内容

为了探究铜与浓硫酸的反应,某研究性学习小组做了如下实验
①在放有铜片的圆底烧瓶中加入10mL浓硫酸,加热煮沸10min(如图所示)后,所得固体分离除去未反应的铜片,再经水洗仍有大量黑色不溶物。
②取少量不溶物,向其中加入几滴浓硝酸,产生大量红棕色气体。
③取少量不溶物,向其中加5mL酒精,充分振荡后,静置、过滤,把滤液移入盛有水的小试管中,振荡,出现浑浊。
④取少量不溶物,向其中加入3mL氨水,振荡,溶液呈无色,在空气中静置,溶液变为深蓝色。
⑤取少量不溶物,向其中加入浓盐酸并加热,沉淀几乎全部溶解。为了解释上述现象,学习小组通过查阅资料了解到。
a.铜与浓硫酸反应的不溶性副产物可能有:CuS、Cu2S、Cu2O、S等物质;
b.CuS和Cu2S都能溶于热的浓盐酸;
c.Cu2O能溶于氨水生成无色的[Cu(NH3)2]+,[Cu(NH3)2]+在氨水中被空气中的氧气氧化成深蓝色的
[Cu(NH3)4]2+
回答下列问题:
(1)实验结束后,装置C中的溶液中可能含有的溶质有__________________。
(2)第②步操作要注意的问题是_________________________;对比①②两步操作中的现象,你能得到的结论是_________________________。
(3)第③步操作中出现的沉淀是__________________,请解释出现这一现象的原因_______________。
(4)写出④步涉及的离子方程式______________________________。
(5)综合分析铜与浓硫酸的反应,生成的不溶物是___________________________。
(6)某工厂拟用废铜屑制备硫酸铜,请你分析利用上述实验原理是否可行。若可行,请说明理由____________________________________。若不可行,请设计更合理的实验方案(用化学反应方程式表示)
______________________________。
(1)Na2SO3、NaOH、Na2SO4
(2)必须在密闭系统中(或在通风厨中)进行,防止污染空气(或防止中毒);黑色沉淀中有还原性物质,浓硝酸的氧化性强于浓硫酸。
(3)硫(或S);硫微溶于酒精但不溶于水,将硫的酒精溶液倒入水中,即可析出固体硫
(4)Cu2O+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)2]++2OH-+3H2O,4[Cu(NH3)2]++8NH3·H2O+O2=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+
6H2O
(5)Cu2O、S以及CuS和Cu2S中的一种或两种
(6)“略”
练习册系列答案
相关题目
某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应,进行如下实验.
实验1:铜与浓硫酸反应,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中发生反应的化学方程式为
2H2SO4(浓)+Cu
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
2H2SO4(浓)+Cu
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O

(2)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
试管A中气体压强减小,空气从D导管进入试管A中

(3)拆除装置前,不需打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是
从D管口向A中通入空气(鼓气)
从D管口向A中通入空气(鼓气)

实验2:实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜丝表面还产生黑色固体甲,其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜及氧化亚铜.
查阅资料:
①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质,在氧气流中煅烧,可以转化为氧化铜.
②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸,在氧气流中煅烧,硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫.
为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行下图实验:

(4)过滤所需的玻璃仪器有
普通漏斗、烧杯、玻璃棒
普通漏斗、烧杯、玻璃棒

(5)②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是
取最后一次洗涤后所得液体,滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀洗涤干净;若有白色沉淀生成,则说明未洗干净
取最后一次洗涤后所得液体,滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀洗涤干净;若有白色沉淀生成,则说明未洗干净

(6)③中在煅烧过程中一定存在的反应的化学方程式为
2CuS+3O2
  △  
.
 
2CuO+2SO2
2CuS+3O2
  △  
.
 
2CuO+2SO2

(7)下列对于固体甲的成分的判断中,正确的是(填字母选项)
BCD
BCD

A.固体甲中,CuS和Cu2S不能同时存在
B.固体甲中,CuO和Cu2O至少有一种
C.固体甲中若存在Cu2O,也可能有Cu2S
D.固体甲中若没有Cu2O,则一定有Cu2S.
(2012?长沙模拟)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1】铜与浓硫酸反应,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中发生反应的化学方程式为
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
.装置C中发生反应的离子方程式为
SO2+2OH-=SO32-+H2O
SO2+2OH-=SO32-+H2O

(2)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
试管A中气体压强减小,空气从D导管进入试管A中

(3)拆除装置前,不需打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是
从D管口向A中通入空气(鼓气)
从D管口向A中通入空气(鼓气)

【实验2】实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜丝表面还产生黑色固体甲,其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜,以及被掩蔽的氧化亚铜.
查阅资料:
①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质,在氧气流中煅烧,可以转化为氧化铜.
②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸,在氧气流中煅烧,硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫.为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行如图的实验:

(4)②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是
取最后一次洗涤后所得液体,滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀洗涤干净;若有白色沉淀生成,则说明未洗干净
取最后一次洗涤后所得液体,滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀洗涤干净;若有白色沉淀生成,则说明未洗干净

(5)③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为
2CuS+3O2
  △  
.
 
2CuO+2SO2
2CuS+3O2
  △  
.
 
2CuO+2SO2

(6)下列对于固体甲的成分的判断中,不正确的是(填字母选项)
BCD
BCD

A.固体甲中,CuS和Cu2S不能同时存在
B.固体甲中,CuO和Cu2O至少有一种
C.固体甲中若没有Cu2O,则一定有Cu2S
D.固体甲中若存在Cu2O,也可能有Cu2S.

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