题目内容
某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验．请回答：（1）试管Ⅰ中发生反应的化学方程式为
Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O
| ||
Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O
．
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（2）实验过程中，怎样操作可防止SO2污染空气？
在试管Ⅲ管口放一团蘸有碱液的棉花；实验结束后立即将铜丝上移，离开液面
在试管Ⅲ管口放一团蘸有碱液的棉花；实验结束后立即将铜丝上移，离开液面
．（3）实验中，用a g铜片和V mL 18mol?L-1的浓硫酸放在试管中共热，直到反应完毕，发现试管中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余．
①有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解，你认为原因是
反应过程中浓硫酸被消耗同时生成水，浓硫酸逐渐变稀，而铜不与稀硫酸反应
反应过程中浓硫酸被消耗同时生成水，浓硫酸逐渐变稀，而铜不与稀硫酸反应
．②下列药品中能用来证明反应结束后的试管中确有硫酸剩余的是
ad
ad
（填序号字母）．a．铁粉 b．BaCl2溶液 c．银 d．Na2CO3溶液
（4）在定量测定剩余的硫酸的物质的量浓度时，某同学通过实验测得剩余铜片的质量为b g（假设反应前后溶液的体积不变），则剩余硫酸的物质的量浓度为
[18-
]mol/L
| 125(a-b) |
| 4V |
[18-
]mol/L
．| 125(a-b) |
| 4V |
分析：（1）试管Ⅰ中发生的反应是铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水；
（2）在Ⅲ中试管口处放一团蘸有碱液的棉花，以吸收SO2，同时把铜丝抽出使反应停止；
（3）①有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解是因为浓硫酸变稀后铜和稀硫酸不反应；
②验证硫酸剩余应验证H+的存在，而不能验证SO42-；
（4）依据反应铜的质量计算物质的量，结合化学方程式计算反应的硫酸溶质物质的量，得到剩余硫酸溶质物质的量，反应前后溶液体积不变为Vml，计算得到剩余硫酸的浓度；
（2）在Ⅲ中试管口处放一团蘸有碱液的棉花，以吸收SO2，同时把铜丝抽出使反应停止；
（3）①有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解是因为浓硫酸变稀后铜和稀硫酸不反应；
②验证硫酸剩余应验证H+的存在，而不能验证SO42-；
（4）依据反应铜的质量计算物质的量，结合化学方程式计算反应的硫酸溶质物质的量，得到剩余硫酸溶质物质的量，反应前后溶液体积不变为Vml，计算得到剩余硫酸的浓度；
解答：解：（1）试管Ⅰ中发生的反应是铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O；
故答案为：Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O；
（2）为防止SO2逸出污染空气，应在试管Ⅲ管口放一团蘸有碱液的棉花，以吸收SO2，且在实验结束时应立即将铜丝上移，离开液面，使反应停止；
故答案为：在试管Ⅲ管口放一团蘸有碱液的棉花；实验结束后立即将铜丝上移，离开液面；
（3）①Cu只能与浓硫酸在加热条件下反应，而与稀硫酸不反应，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐下降，最后剩余；
故答案为：反应过程中浓硫酸被消耗同时生成水，浓硫酸逐渐变稀，而铜不与稀硫酸反应；
②验证硫酸剩余应验证H+的存在，而不能验证SO42-，因为有CuSO4生成；
a．铁粉和酸反应生成氢气证明，故a符合；
b．BaCl2溶液不能验证，故b不符合；
c．银不与酸反应，不能证明硫酸的存在，故c不符合；
d．Na2CO3溶液可以和酸反应生成二氧化碳，能证明硫酸的存在，故d符合；
故答案为：ad；
（4）用a g铜片和V mL 18mol?L-1的浓硫酸放在试管中共热，某同学通过实验测得剩余铜片的质量为b g（假设反应前后溶液的体积不变），反应的铜质量为ag-bg，依据化学方程式计算，Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O；
反应的硫酸物质的量为
×2mol，剩余硫酸物质的量=18mol/L×V×10-3L-
×2mol=[18V×10-3-
×2]mol；
剩余硫酸浓度=[18-
]mol/L；
故答案为：[18-
]mol?L-1 ；
| ||
故答案为：Cu+2H2SO4（浓）
| ||
（2）为防止SO2逸出污染空气，应在试管Ⅲ管口放一团蘸有碱液的棉花，以吸收SO2，且在实验结束时应立即将铜丝上移，离开液面，使反应停止；
故答案为：在试管Ⅲ管口放一团蘸有碱液的棉花；实验结束后立即将铜丝上移，离开液面；
（3）①Cu只能与浓硫酸在加热条件下反应，而与稀硫酸不反应，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐下降，最后剩余；
故答案为：反应过程中浓硫酸被消耗同时生成水，浓硫酸逐渐变稀，而铜不与稀硫酸反应；
②验证硫酸剩余应验证H+的存在，而不能验证SO42-，因为有CuSO4生成；
a．铁粉和酸反应生成氢气证明，故a符合；
b．BaCl2溶液不能验证，故b不符合；
c．银不与酸反应，不能证明硫酸的存在，故c不符合；
d．Na2CO3溶液可以和酸反应生成二氧化碳，能证明硫酸的存在，故d符合；
故答案为：ad；
（4）用a g铜片和V mL 18mol?L-1的浓硫酸放在试管中共热，某同学通过实验测得剩余铜片的质量为b g（假设反应前后溶液的体积不变），反应的铜质量为ag-bg，依据化学方程式计算，Cu+2H2SO4（浓）
| ||
反应的硫酸物质的量为
| a-b |
| 64 |
| a-b |
| 64 |
| a-b |
| 64 |
剩余硫酸浓度=[18-
| 125(a-b) |
| 4V |
故答案为：[18-
| 125(a-b) |
| 4V |
点评：本题考查了浓硫酸性质的实验验证和实验设计分析判断，掌握浓硫酸性质是解题关键，题目难度中等．
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| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
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Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为： |
D装置中：红色慢慢褪去．
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