题目内容
某校化学兴趣小组的同学在探究金属的化学性质时,发现铜与稀硫酸在常温或加热的条件下均不反应.那么,铜与浓硫酸能否发生反应呢?他们设计了如下图所示装置进行探究.

[猜想与假设]
①在常温下能反应
②常温下不能反应,但在加热条件下能反应
③在加热条件下不能反应
[查阅资料]
含有Cu2+的水溶液通常显蓝色
[实验与事实]
操作①将一小块铜片放入试管中,加入足量浓硫酸,无明显现象;
操作②加热该试管,铜片上有气泡,产生了有刺激性气味的气体;
操作③停止加热,将试管中的残液慢慢倒入水中,溶液呈蓝色.
[分析与思考]
(1)甲同学认为,由以上探究可知:猜想______(填序号)是正确的.
(2)乙同学认为,经检验产生的气体是SO2,所以铜跟浓硫酸在加热条件下反应的产物只是SO2和CuSO4.
(3)丙同学认为,在实验装置中,“蘸有浓碱液棉花”的作用是______.
[反思与评价]
(4)操作③中,从安全角度考虑______(填“可以”或“不可以”)将水倒入残液中,其理由是______.
(5)在[分析与思考](2)中对产物只是SO2和CuSO4的判断是否准确______(填“是”或“否”),其理由是______.
[拓展与应用]
稀硫酸
O2加热
浓硫酸加热
(6)根据以上探究和已掌握的知识,该兴趣小组的同学设计了两个用铜制取硫酸铜的实验方案:
①Cu
CuSO4; ②Cu
CuO
CuSO4
经过对两种方案的讨论、对比,同学们认为方案②具有的优点有______(填序号),所以工业上制备硫酸铜不是直接利用浓硫酸与铜反应.
A、提高铜的利用率 B、提高硫酸的利用率
C、不产生污染大气的SO2D、不用浓硫酸,安全性好.
解:[分析与思考](1)根据实验操作和现象,可以证明铜和浓硫酸在加热的时候能反应,生成物中有二氧化硫和硫酸铜,(3)二氧化硫有毒,能和碱溶液反应,所以可以用浓碱液吸收.
[反思与评价](4)浓硫酸溶于水会放出大量的热,造成液滴飞溅,所以不能把含浓硫酸的物质倒入水中.
(5)因为反应物中有氢,硫、氧、铜四种元素,根据反应前后元素的种类不变的原则,生成物中应该有氢元素.
[拓展与应用]比较这两个方案,从经济,环保,安全的角度考虑,浓硫酸使用时要注意安全,二氧化硫有毒等,通过综合考虑,方案②比①要好的多.
答案:(1)②
(3)吸收SO2
(4)不可以.残液中含有浓硫酸,若将水倒入残液中,浓硫酸溶于水放出大量的热,会使溶液飞溅.
(5)否.反应物中有氢元素,但二氧化硫和硫酸铜中都不含氢元素.
(6)BCD
分析:从[实验与事实]可以证明铜和浓硫酸能反应,生成物中有二氧化硫和硫酸铜,其中的二氧化硫是有毒气体,不能直接排放到空气中,应该用碱液吸收.
在[反思与评价]中,根据反应物的性质和组成来回答,浓硫酸溶于水要放出大量的热,所以浓硫酸不能倒入水中,浓硫酸中含有氢元素,生成物中也要有氢元素.
[拓展与应用]:考虑制取硫酸铜的方案的优缺点时,要从原料的利用率,环保,安全等方面考虑.
点评:铜和稀硫酸不反应,和浓硫酸在加热的条件能发生反应,因为浓硫酸有强氧化性,但不属于置换反应.
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(5)因为反应物中有氢,硫、氧、铜四种元素,根据反应前后元素的种类不变的原则,生成物中应该有氢元素.
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答案:(1)②
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点评:铜和稀硫酸不反应,和浓硫酸在加热的条件能发生反应,因为浓硫酸有强氧化性,但不属于置换反应.
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步骤1.用一支大试管取一定量淀粉与水混合,再加入适量的稀硫酸,摇匀,加热到一定的温度.实验过程中,各人控制温度不同,加热持续时间相同.
步骤2.然后用两支小试管各取少量大试管内的反应混合物,在其中一支小试管(编号为A)内滴加NaOH溶液至呈强碱性,再滴入4-5滴CuS04溶液,并加热至沸;在另一支小试管(编号为B)内滴加2-3滴碘水.观察并记录现象.
(1)由于各人控制的温度不同,出现了下列三种情况.请你根据已学知识,帮助他们完成下列实验情况汇总表.
(2)在步骤2中A试管内所加Na0H溶液的作用是 .
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| 现 象 | 结 论 | |
| 第一种 情 况 | A试管中: B试管中: | 淀粉没有转化为葡萄糖 |
| 第二种 情 况 | A试管中: B试管中: | |
| 第三种 情 况 | A试管中: B试管中: | 淀粉全部转化为葡萄糖 |
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