Question

【题目】某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了如下实验，实验装置如图所示．
实验步骤：
①先连接如图所示的装置，检查好气密性，再加入试剂；
②加热A试管，待B试管中品红溶液退色后，熄灭酒精灯；
③将Cu丝向上抽动离开液面．
请回答下列问题：
（1）A试管中发生反应的化学方程式为 ．
（2）能够证明铜与浓硫酸反应生成气体的实验现象是 ．
（3）在盛有BaCl2溶液的C试管中，除了导管口有气泡外，无其他明显现象，若将其中的溶液分成两份，分别滴加下列溶液，将产生沉淀的化学式填入表中对应的位置．

滴加的溶液	氯水	氨水
沉淀的化学式

写出其中SO2表现还原性的离子反应方程式： ．
（4）实验完毕后，先熄灭酒精灯，由于导管E的存在，试管B中的液体不会倒吸入试管A中，其原因是 ．
（5）实验完毕后，装置中残留的气体有毒，不能打开导管上的胶塞．为了防止该气体排入空气中污染环境，拆除装置前，应当采取的操作是 ．
（6）将SO2气体通入含有n mol Na2S的溶液中，充分反应后，溶液中出现黄色浑浊，试分析该溶液最多能吸收SO2气体mol（不考虑溶解的SO2）．

Answer 1

【答案】
（1）Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O
（2）B试管中品红溶液褪色
（3）Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl﹣+SO42﹣、Ba2++SO42﹣=BaSO4↓；SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3、SO32﹣+Ba2+=BaSO3↓；SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣（或Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl﹣）
（4）当A试管内气体压强减小时，空气从E导管进入A试管中，维持A试管中压强平衡
（5）从E导管口向A试管中缓慢地鼓入足量的空气，将残留的SO2气体赶入NaOH溶液中，使之被完全吸收
（6）2.5n
【解析】解：（1）铜与浓硫酸共热生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应方程式为：Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O，所以答案是：Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O；（2）SO2能和有色物质反应生成无色物质而具有漂白性，SO2能漂白品红溶液，只要B中溶液褪色就说明铜和浓硫酸发生反应，所以答案是：B试管中品红溶液褪色；（3）SO2具有还原性，能被强氧化剂氧化生成硫酸，Cl2具有强氧化性，在水溶液里能将SO2氧化为硫酸，硫酸和BaCl2溶液发生复分解反应生成BaSO4 ， 离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl﹣+SO42﹣、Ba2++SO42﹣=BaSO4↓；SO2属于酸性氧化物，能和碱溶液反应生成亚硫酸盐，亚硫酸盐和BaCl2溶液发生复分解反应生成BaSO3 ， 反应方程式为SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3、SO32﹣+Ba2+=BaSO3↓，二氧化硫体现还原性的离子反应方程式为SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣（或Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl﹣）所以答案是：BaSO4；BaSO3；SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣（或Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl﹣）；（4）当A中气体压强减小时，外界大气压不变，空气从E进入A，使A中压强平衡，所以B中压强不会产生倒吸， 所以答案是：当A试管内气体压强减小时，空气从E导管进入A试管中，维持A试管中压强平衡；（5）SO2有毒不能直接排空，为防止SO2污染空气，应该将装置中气体全部通入NaOH溶液中，使SO2被完全吸收，其基本操作方法为从E管口向A中缓缓鼓入足量空气，将残留的二氧化硫赶入NaOH溶液中，使其完全被吸收，
所以答案是：从E导管口向A试管中缓慢地鼓入足量的空气，将残留的SO2气体赶入NaOH溶液中，使之被完全吸收；（6）SO2具有氧化性，能和Na2S反应生成S单质，当吸收二氧化硫最多时生成亚硫酸氢钠和S，反应方程式为5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3 ， 设最多吸收的二氧化硫物质的量为x，
5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3 ，
5mol 2mol
x nmol
5mol：2mol=x：nmol
x= =2.5nmol，
所以答案是：2.5n．