Question

10．某研究性学习小组做铜与浓硫酸反应的探究实验：
①加热过程中发现试管底部有黑色颗粒状物质，后来逐渐转变为灰白色固体；
②倒去试管中的液体后，将残余固体（表面含有少量浓硫酸）倒入少量水中，发现溶液变蓝；并有黑色固体残余；③将②残余黑色固体过滤、洗涤后，向黑色固体中加入过量浓硝酸并加热，固体溶解，溶液变蓝；
④向③所得溶液中加入BaCl₂溶液有白色沉淀产生．
下列结论不正确的是（　　）

• A． 铜与浓硫酸反应生成的白色固体是CuSO₄
• B． ①中灰白色固体不可能含有CuO
• C． ②中的黑色固体可能含有CuS或Cu₂S
• D． ④中所得的白色沉淀是BaSO₃

Answer 1

分析 Cu与浓H₂SO₄的主反应为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，由于浓H₂SO₄过量且浓硫酸具有吸水性，故所得白色固体为CuSO₄；由于浓硫酸过量，黑色固体不可能为CuO；至于黑色固体成分，从题意知，它溶于浓硝酸，溶液呈蓝色说明含Cu²⁺，加入BaCl₂溶液产生了不溶于硝酸的沉淀BaSO₄，原黑色沉淀中含S元素，含Cu、S两元素，可能为CuS也可能为Cu₂S，据此分析．

解答 解：A．因倒入盛有少量水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，说明白色固体是CuSO₄，这个白色的CuSO₄是由于浓硫酸具有吸水性使生成的CuSO₄过饱和而析出，故A正确；
B．将剩余固体（含少量浓硫酸）倒入盛有少量水的烧杯中，浓硫酸稀释成稀硫酸，使CuO溶解，故黑色物质中不可能有CuO，故B正确；
C．加硝酸后黑色物质溶解溶液呈蓝色，且加BaCl₂溶液后有白色沉淀生成，所以黑色物质一定含有元素Cu和S，则黑色固体可能含有CuS或Cu₂S，故C正确；
D．因倒入烧杯时含有少量硫酸，所以加BaCl₂溶液后所得白色沉淀是BaSO₄，酸性溶液中不可能生成BaSO₃，故D错误；
故选D．

点评 本题主要考查浓硫酸与铜反应物质的组成探究，题目难度中等，注意从浓硫酸的性质角度思考，根据反应实验现象进行分析，试题侧重基础知识的考查，有利于提高学生灵活应用基础知识的能力．