Question

12．如图是某同学研究铜与浓硫酸的反应装置：
完成下列填空：
（1）写出A中发生反应的化学方程式Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+SO₂↑．
采用可抽动铜丝进行实验的优点是可以控制反应的进行．
（2）反应一段时间后，可观察到B试管中的现象为变红．
（3）从C试管的直立导管中向BaCl₂溶液中通入另一种气体，产生白色沉淀，则气体可以是NH₃、
Cl₂．（要求填一种化合物和一种单质的化学式）
（4）反应完毕，将A中的混合物倒入水中，得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物，分离出该不溶物的操作是过滤．该黑色不溶物不可能是CuO，理由是CuO会溶于稀硫酸中．
（5）对铜与浓硫酸反应产生的黑色不溶物进行探究，实验装置及现象如下：

实验装置	实验现象
	品红褪色

①根据实验现象可判断黑色不溶物中一定含有硫元素．
②若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变，推测其化学式为Cu₂S．

Answer 1

分析 （1）浓硫酸和铜在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水，据此写出反应的化学方程式，抽动铜丝可以控制铜丝与浓硫酸接触面积；
（2）依据二氧化硫酸性氧化物的性质解答；
（3）二氧化硫不与氯化钡溶液反应，通入的气体需要满足把二氧化硫转化为盐或把二氧化硫氧化为硫酸；
（4）分离固体与液体用过滤，氧化铜与酸反应生成铜离子与水，据此解答；
（5）黑色固体通入氧气反应生成气体能够使品红褪色，说明生成二氧化硫，含有硫元素；
若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变，可知除了含有硫元素外还含有铜，物质为硫化亚铜．

解答 解：（1）浓硫酸和铜在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+SO₂↑，抽动铜丝可以控制铜丝与浓硫酸接触面积从而控制反应进行；
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；可以控制反应的进行；
（2）反应生成二氧化硫，二氧化硫为酸性氧化物，能够与水反应生成亚硫酸，溶液显酸性，遇到石蕊显红色；
故答案为：变红；
（3）向BaCl₂溶液中通入另一种气体，产生白色沉淀，是因为二氧化硫不与氯化钡溶液反应，通入的气体需要满足把二氧化硫转化为盐或把二氧化硫氧化为硫酸，如碱性气体NH₃、做氧化剂的气体如Cl₂、O₂、O₃、NO₂、Cl₂O等，
故答案为：NH₃  Cl₂ ；
（4）将A中的混合物倒入水中，得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物，分离固体与液体可以采用过滤法；氧化铜与酸反应生成铜离子与水，所以黑色固体不可能为氧化铜；
故答案为：过滤；CuO会溶于稀硫酸中；
（5）黑色固体通入氧气反应生成气体能够使品红褪色，说明生成二氧化硫，含有硫元素；
若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变，可知除了含有硫元素外还含有铜，物质为硫化亚铜，化学式：Cu₂S；
故答案为：硫；Cu₂S；

点评 本题考查了浓硫酸的化学性质、性质实验方案的设计，明确物质的性质是解题关键，注意实验设计的严密性，题目难度中等．