题目内容
【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，A装置反应的化学方程式为_________________。B装置反应的化学方程式为__________________________，C装置的作用是_________________________。
(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→ _________________________；
②能证明上述假设成立的实验现象是_____________________________________。
【答案】Cu+2H2SO4(浓) 
CuSO4+SO2↑+2H2O5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = 2MnSO4+ K2SO4 + 2H2SO4吸收尾气，防止污染环境防倒吸常温下，浓硫酸使Fe钝化H2c→d→e→f→a→b→g E中（硬质玻璃管）黑色粉末变红，H中（球形干燥管）固体由白色变为蓝色
【解析】
（1）浓硫酸具有强氧化性，在加热条件下与铜反应生成CuSO4、SO2和H2O ，化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓) 
CuSO4+SO2↑+2H2O；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，二者发生氧化还原反应生成硫酸锰、硫酸钾和硫酸，反应的化学方程式为：5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = 2MnSO4+ K2SO4 + 2H2SO4； 二氧化硫气体有毒，污染空气，常用氢氧化钠溶液进行尾气的处理，所以C装置可以吸收尾气，防止污染环境，同时倒置的漏斗还能起到防倒吸作用；综上所述，本题答案是：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O ；5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = 2MnSO4+ K2SO4 + 2H2SO4 ；吸收尾气，防止污染环境，防倒吸。
(2)常温下，铁遇浓硫酸发生钝化，阻止反应的发生，所以无明显现象；在加热条件下，铁表面的氧化膜被破坏，反应继续进行，铁和浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸与铁反应生成氢气，因为氢气与酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液不反应，所以实验的后阶段可观察到倒立的漏斗边沿有气体冒出，该气体为氢气；综上所述，本题答案是：常温下，浓硫酸使Fe钝化；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 ；综上所述，本题答案是：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；综上所述，本题答案是：E中（硬质玻璃管）黑色粉末变红，H中（球形干燥管）固体由白色变为蓝色。
