Question

15．小红和她的同学学习了金属活动性及稀硫酸的一些性质后，对铜与浓硫酸能否发生反应产生了兴趣，并进行了如下探究：
【提出问题】猜想Ⅰ：铜与浓硫酸不能反应；
猜想Ⅱ：铜与浓硫酸能反应，且可能生成氢气．
【实验探究】实验Ⅰ：在一支试管中加入一小片铜，再加入少量的浓硫酸，放置一段时间，试管中无现象；
实验Ⅱ：再给上述试管加热，试管中产生有刺激性气味的气体，将反应后的溶液小心地注入到盛有少量水的烧杯中，溶液呈现出明显的蓝色．
【分析猜想】（1）溶液呈蓝色，说明生成了CuSO₄（硫酸铜）
（2）根据实验现象及已有的知识推断，产生的气体不可能是氢气，很可能是一种含硫元素的气体．
【查阅资料】（1）常见的含硫元素的气体有二氧化硫和硫化氢．
（2）二氧化硫密度比空气大，常温下，1体积水溶解40体积二氧化硫；二氧化硫和二氧化碳化学性质相似
（3）二氧化硫能使品红溶液褪色，加热，又能恢复原来的红色．硫化氢不能使品红溶液褪色．
（4）二氧化硫和硫化氢均有毒．
【实验探究】为了检验产生的有刺激性气味的气体的成分，小红和她的同学进一步实验：将产生的气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热，溶液又恢复了红色．
【实验结论】（1）在常温下，铜与浓硫酸不能反应
（2）在加热条件下铜与浓硫酸反应产生的气体是SO₂（二氧化硫），此反应还生成了水，请写出该反应的化学方程式Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（3）浓硫酸与铜加热时能反应，而稀硫酸与铜即使加热也不能反应，由此说明：物质的化学性质除了与物质本身的性质有关外，还可能与溶液中溶质的浓度大小或质量分数大小有关．
【拓展延伸】（1）收集二氧化硫的装置是B．

（2）为了防止污染空气，请你设计一套方案吸收多余的气体．将产生的气体通入NaOH溶液中．

Answer 1

分析 【分析猜想】根据已有的知识进行分析，硫酸铜的水溶液呈蓝色；
【实验结论】（2）根据题干信息可知，品红溶液褪色说明有二氧化硫生成，根据化学方程式的书写方法和原则来分析解答；
（3）两组实验的区别在反应物中硫酸的浓度不同，因此出现了不同的实验现象；
【拓展延伸】根据二氧化硫的密度和溶解性来分析；
二氧化硫能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，所以可用氢氧化钠溶液来进行吸收．

解答 解：【分析猜想】（1）由已知所学知识可知，溶液的颜色为蓝色，说明其中含有铜离子，因为是浓硫酸与铜的反应，且溶液变蓝，说明有硫酸铜生成，故填：CuSO₄（硫酸铜）；
【实验结论】（2）该气体能使品红溶液褪色说明有二氧化硫生成，铜能与浓硫酸在加热时反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，故填：SO₂（二氧化硫），Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（3）铜不能与稀硫酸反应，可以与浓硫酸反应，说明化学反应与反应物的浓度有关，故填：浓度大小或质量分数大小；
【拓展延伸】（1）因为二氧化硫的密度比空气大，且能溶于水，故只能用向上排空气法来收集；故填：B；
（2）因为二氧化硫能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，所以多余的二氧化硫气体可用氢氧化钠溶液来进行吸收，故填：将产生的气体通入NaOH溶液中．

点评 本题为科学探究题，完成此题，可以依据题干提供的信息结合物质的性质进行．