Question

【题目】某化学小组欲进行如下的实验探究金属与浓硫酸反应。试回答下列问题：

（1）利用上图装置研究铜与浓硫酸反应，反应的化学方程式为____________。C装置的作用_____________。

（2）将上述实验中的铜改为铁，在常温下进行，无明显现象，其原因是__________。在加热条件下，实验的后阶段可观察到倒立的漏斗边沿有气体冒出，该气体可能为_______。

验证该气体的实验方案如下：

①装置连接顺序：X→ ___→___→___→___→a→b→_____；

②能证明上述假设成立的实验现象是_____________。

③某学习小组经过讨论认为该实验方案还不够严谨，你认为是否合理，若合理，则不作答，若不合理，请指出不严谨之处__________________________。

④若把D中的反应液倾倒入盛水的烧杯中，为氧化其中的某离子，可供选用的试剂: a、Cl2；b、Br2；c、稀硫酸和H2O2,从无污染角度考虑，你认为合适试剂是______(填字母),反应的离子反应方程式为_________________________________________________。

Answer 1

【答案】Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O吸收尾气，防止污染环境；防倒吸常温下，浓硫酸使Fe钝化H2x→c→d→e→f→a→b→gE中固体由黑色变红色，H中固体白色变蓝色应在h之后添加一个盛装碱石灰的球形干燥管C2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

【解析】

（1）浓硫酸具有强氧化性，在加热条件下与Cu反应生成CuSO4、SO2和H2O，故化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O；C装置的作用吸收尾气，防止污染环境、防倒吸；（2）若将上述实验中的铜改为铁，在常温下进行，无明显现象，其原因是常温下，浓硫酸使Fe钝化；在加热条件下，实验的后阶段可观察到倒立的漏斗边沿有气体冒出，这是因为实验后阶段浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸与铁反应会产生氢气，故该气体可能为H2；①若要验证该气体是氢气，根据可供选择的装置及药品，先除去二氧化硫，再吸水干燥，然后通入灼热的氧化铜，最后检验产物是水，所以装置连接顺序:x→c→d→e→f→a→b→g；②若E中(硬质玻璃管)黑色粉末变红，说明生成了铜单质，同时H中(球形干燥管)固体由白色变为蓝色，说明生成了水，由此可证明上述假设成立；③有不严谨之处，应在h之后添加一个盛装碱石灰的球形干燥管；④若把D中的反应液倾倒入盛水的烧杯中，为氧化其中的亚铁离子，选项稀硫酸和H2O2时产物为水，无污染故合适试剂选项C,反应的离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。