Question

4．某研究性学习小组进行二氧化硫的制备实验探究．
（1）当用过量的铁粉与浓硫酸在加热条件下反应时，发现生成的气体冷却后体积比理论计算所得二氧化硫的体积要多，请你推测可能的原因并说明验证的方法：
①可能原因：随着反应的进行，浓硫酸转化为稀硫酸，稀硫酸与铁反应生成H₂，所以生成的气体体积比理论计算所得二氧化硫的体积要多．
②验证方法：将气体通入品红溶液，若红色褪去，说明含有SO₂，继续将气体依次通入过量的酸性高锰酸钾、浓硫酸，然后将气体点燃，产物冷却后，若能使无水硫酸铜变蓝，证明此气体为H₂．
（2）当用铜与浓硫酸反应制备二氧化硫时发现，铜与热的浓硫酸反应后没有得到预期的蓝色溶液，而是得到白色沉淀．
①请你预测可能的原因：浓硫酸具有吸水性，使水合硫酸铜失水呈白色，或硫酸铜难溶于浓硫酸；
②验证白色沉淀主要成分的方法是将盛有反应物的反应容器中的混合物小心倒入盛有水的烧杯中，边倒边搅拌，可以发现白色沉淀溶解，溶液变蓝色，从而证明其为硫酸铜．

Answer 1

分析 （1）随反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸与Fe反应生成氢气，所以生成气体体积大于理论上生成二氧化硫气体体积；品红溶液检验二氧化硫，检验氢气利用燃烧产物使无水硫酸铜变蓝来说明；
（2）硫酸铜粉末为白色，而硫酸铜溶液为蓝色，以此来分析．

解答 解：（1）①可能原因为：随着反应的进行，硫酸的浓度不断减小，当反应进行一段时间后，浓硫酸转化为稀硫酸，稀硫酸与铁反应不产生SO₂，而是产生H₂，从反应方程式中可以看出，消耗等量的硫酸，产生H₂的体积要多于SO₂，
故答案为：随着反应的进行，浓硫酸转化为稀硫酸，稀硫酸与铁反应生成H₂，所以生成的气体体积比理论计算所得二氧化硫的体积要多；
②验证方法：将气体通入品红溶液，若红色褪去，说明含有SO₂，继续将气体依次通入过量的酸性高锰酸钾、浓硫酸，然后将气体点燃，产物冷却后，若能使无水硫酸铜变蓝，证明此气体为H₂，
故答案为：将气体通入品红溶液，若红色褪去，说明含有SO₂，继续将气体依次通入过量的酸性高锰酸钾、浓硫酸，然后将气体点燃，产物冷却后，若能使无水硫酸铜变蓝，证明此气体为H₂；
（2）①因为硫酸铜粉末为白色，而硫酸铜溶液为蓝色，所以没有得到预期的蓝色溶液，而是得到白色沉淀可能原因：①浓硫酸具有吸水性，使水合硫酸铜失水呈白色②硫酸铜固体难溶于浓硫酸，
故答案为：浓硫酸具有吸水性，使水合硫酸铜失水呈白色，或硫酸铜固体难溶于浓硫酸；
②验证白色沉淀主要成分的方法为：将盛有反应物的反应容器中的混合物小心倒入盛有水的烧杯中，边倒边搅拌，可以发现白色沉淀溶解，溶液变蓝色，从而证明其为硫酸铜，
故答案为：将盛有反应物的反应容器中的混合物小心倒入盛有水的烧杯中，边倒边搅拌，可以发现白色沉淀溶解，溶液变蓝色，从而证明其为硫酸铜．

点评 本题考查浓硫酸的性质，题目难度中等，明确浓硫酸具有强氧化性及发生的化学反应原理为解答本题的关键，试题培养了学生灵活应用基础知识的能力．