Question

某教师在课堂上用右图所示的装置来验证浓硫酸与铜是否发生反应，并探讨反应所产生气体的性质．请答下列问题：
（1）通过试管乙中发生的   
现象说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    性．
（2）写出试管甲中所发生反应的化学方程式，并标明电子转移方向和数目    ．
（3）试管乙口部浸有碱液的棉花的作用是    ，此防范措施也说明产生的气体是    （填“酸性”、“中性”或“碱性”）气体，    （填“有”或“无”）毒性．
（4）SO₂的排放是造成酸雨的主要因素，某同学通过实验探究，得出酸雨pH随时间的增加而减小的结论．为进一步研究酸雨的成分，该同学取某一时段的这种雨水V L，加入0.5mol/L的Ba（OH）₂溶液至不再产生沉淀时，恰好消耗40.00mL Ba（OH）₂溶液．请计算：
①该雨水中共溶解SO₂的体积是    mL（标准状况）．
②若生成沉淀物的质量为4.50g，则沉淀物的组成为    （填写化学式）．

Answer 1

【答案】分析：（1）金属铜和浓硫酸发生反应生成硫酸铜、水和二氧化硫，二氧化硫能使品红褪色，具有漂白性；
（2）金属铜和浓硫酸发生反应生成硫酸铜、水和二氧化硫，根据化合价的升高值=化合价的降低值=转移电子数来标电子转移情况；
（3）二氧化硫有毒，属于酸性氧化物，能和碱反应；
（4）根据二氧化硫和氢氧化钡的反应方程式进行计算．
解答：解：（1）金属铜和浓硫酸发生反应生成硫酸铜、水和二氧化硫，生成的二氧化硫能使品红褪色，说明二氧化硫具有漂白性，故答案为：品红溶液褪色；漂白；
（2）金属铜和浓硫酸发生反应生成硫酸铜、水和二氧化硫Cu+2H₂SO₄CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，化合价的升高值=化合价的降低值=转移电子数=2，电子转移情况如下：，故答案为：；
（3）二氧化硫有毒，属于酸性氧化物，能和碱反应生成盐和水，在装置口处浸有碱液的棉花可以和二氧化硫反应，故答案为：吸收SO₂；酸性；有；
（4）①二氧化硫和氢氧化钡的反应方程式为：SO₂+Ba（OH）₂=BaSO₃↓+H₂O，设该雨水中共溶解SO₂的体积是x，则
      SO₂ +Ba（OH）₂=BaSO₃↓+H₂O
       1          1
    0.5 mol/L×0.04L
则=0.02，解得x=0.448L=448mL，故答案为：448；
②0.5mol/L、40.00mL 的Ba（OH）₂溶液和二氧化硫反应，如果全部转化为亚硫酸钡，根据钡原子守恒，则生成亚硫酸钡的质量为：0.02mol×217g/mol=4.34g，如果全部转化为硫酸钡，根据钡原子守恒，则生成硫酸钡的质量为：0.02mol×233g/mol=4.66g，4.34g＜4.50g＜4.66g，所以沉淀物的组成为BaSO₃和BaSO₄，故答案为：BaSO₃和BaSO₄．
点评：本题考查学生浓硫酸的性质以及二氧化硫的性质，可以根据所学知识进行回答，难度较大．