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？他们设计了如图所示装置进行探究．【猜想与假设】
①在常温下能反应
②在加热条件下不能反应
③常温下不能反应，但在加热条件下能反应
【查阅资料】
SO2有刺激性的气味，易溶于水，能使品红（一种有机素呈红色）溶液褪色．
【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，铜片上有无色气泡冒出，白色固体生成．
操作③停止加热，将试管中的残液慢慢倒入水中稀释，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
（2）乙同学认为，从组成元素的角度看，放出的气体可能是SO2、O2、H2，并提出检验方法：
①若是H2则可将气体通过盛CuO的硬质玻璃管并灼热，若出现的现象
②若是O2，则检验方法
方法一
方法二
经过充分论证，确认所得气体是SO2．写出上述装置实验的化学方程式
（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
【拓展与应用】
（5）【拓展与应用】
根据以上探究和已掌握的知识，同学们又设计了两个利用废铜屑、硫酸为原料制取硫酸铜的实验方案．
甲方案：利用废铜屑跟浓硫酸在加热条件下反应制取．
乙方案：在加热条件下将废铜屑在空气中氧化成CuO，再将CuO与稀硫酸反应制取．
经过对两种方案的讨论、对比，制取等质CuSO4，你认为较好的方案是
考点：实验探究物质的性质或变化规律,化学实验方案设计与评价,常见气体的检验与除杂方法,金属的化学性质,酸碱指示剂及其性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题：科学探究
分析：[分析与思考]
（1）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解答；
（2）
①根据氢气具有还原性解答；
②根据氧气能使带火星的木条复燃解答；
③根据二氧化硫的性质解答；
浓硫酸具有强氧化性，可以在加热的条件下与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水；
（3）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；
[反思与评价]
（4）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．
（5）[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．
（1）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解答；
（2）
①根据氢气具有还原性解答；
②根据氧气能使带火星的木条复燃解答；
③根据二氧化硫的性质解答；
浓硫酸具有强氧化性，可以在加热的条件下与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水；
（3）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；
[反思与评价]
（4）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．
（5）[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．
解答：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，故猜想③正确；
（2）
①氢气具有还原性，能使氧化铜还原成铜，故看到的现象是；黑色粉末变成红色；
②检验氧气的方法是：伸入带火星的木条看是否能够复燃；
③因为二氧化硫能使品红溶液褪色，故检验二氧化硫的方法是：将气体通入品红溶液中，看能否使品红褪色；二氧化硫通入澄清石灰水生成亚硫酸钙沉淀和水，澄清石灰水变浑浊；
铜和浓硫酸反应生成硫酸铜和水和二氧化硫，化学方程式为：Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+2H2O+SO2↑；
（3）二氧化硫有毒，能和碱溶液反应，所以可以用浓碱液吸收；二氧化硫的水溶液显酸性，能使石蕊溶液变红色；
[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）[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，方案乙比甲要好的多．
答案：
（1）③
（2）
①黑色粉末变成红色
②伸入带火星的木条看是否能够复燃
③
方法一：将气体通入品红溶液中，看能否使品红褪色
方法二：二氧化硫通入澄清石灰水，澄清石灰水是否变浑浊Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+2H2O+SO2↑
（3）吸收SO2 红
（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）乙 提高硫酸的利用率，不产生污染大气的SO2，不用浓硫酸，安全性好
[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，故猜想③正确；
（2）
①氢气具有还原性，能使氧化铜还原成铜，故看到的现象是；黑色粉末变成红色；
②检验氧气的方法是：伸入带火星的木条看是否能够复燃；
③因为二氧化硫能使品红溶液褪色，故检验二氧化硫的方法是：将气体通入品红溶液中，看能否使品红褪色；二氧化硫通入澄清石灰水生成亚硫酸钙沉淀和水，澄清石灰水变浑浊；
铜和浓硫酸反应生成硫酸铜和水和二氧化硫，化学方程式为：Cu+2H2SO4（浓）
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（3）二氧化硫有毒，能和碱溶液反应，所以可以用浓碱液吸收；二氧化硫的水溶液显酸性，能使石蕊溶液变红色；
[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）[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，方案乙比甲要好的多．
答案：
（1）③
（2）
①黑色粉末变成红色
②伸入带火星的木条看是否能够复燃
③
方法一：将气体通入品红溶液中，看能否使品红褪色
方法二：二氧化硫通入澄清石灰水，澄清石灰水是否变浑浊Cu+2H2SO4（浓）
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（3）吸收SO2 红
（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）乙 提高硫酸的利用率，不产生污染大气的SO2，不用浓硫酸，安全性好
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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