Question

1．某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应以及SO2的性质，用右图所示装置进行有关实验．请回答下列问题：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为：Cu+2 H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（2）①装置B的作用是贮存多系的气体，B中应放置的液体是：d（填序号）．
a．饱和Na₂CO₃溶液    b．酸性KMnO₄溶液    c．浓溴水    d．饱和NaHSO₃溶液
②反应完毕后，烧瓶中还有一定量的余酸，使用足量的下列药品不能用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是b（填序号）．
a．Fe粉      b．BaCl₂溶液      c．CuO      d．Na₂CO₃溶液
（3）实验中，某学生向A中反应后的溶液中边加热边通入一种常见气体单质，使剩余的铜片全部溶解，且仅生成硫酸铜溶液，该反应的化学方程式是：2Cu+2H₂SO₄+O₂=2CuSO₄+2H₂O．
（4）为验证二氧化硫的还原性，C中盛有氯水，充分反应后，取C中的溶液分成三份，分别按以下方案进行如下实验：
方案I：向第一份溶滚中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成
方案Ⅱ：向第二份溶液中加入品红溶液，红色褪去
方案Ⅲ：向第三份溶液中加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀
上述方案中合理的是：Ⅲ（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）通入二氧化硫时，C中发生反应的离子方程式为：Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-．
（5）D中盛有氢氧化钠溶液，当少量的SO₂尾气通入D中时，发生反应的离子方程式为SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．
（6）利用FeCl₃溶液的氧化性也可以吸收SO₂，该反应的离子方程式是：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．
检验FeCl₃是否完全被还原的方法为（用适当的文字描述）：取少量反应后的溶液滴加少量硫氰化钾溶液，若不变红则氯化铁完全被还原．

Answer 1

分析 A装置：Cu与浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体，装置B：贮存多余二氧化硫，二氧化硫具有还原性，C中盛有氯水，装置C：验证二氧化硫的还原性，二氧化硫为酸性气体，装置D：盛有氢氧化钠溶液，吸收SO₂尾气．
（1）Cu与浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水；
（2）①根据装置B的作用是“贮存多余的二氧化硫”，所以B中盛放的液体不能使二氧化硫的量减少，据此进行判断；
②反应后剩余的酸为硫酸，溶液中还有硫酸铜，利用与氢离子的反应进行检验；
（3）向A中反应后溶液中通入一种常见气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，通入的气体具有氧化性，根据元素守恒可知，应通入氧气；
（4）氯水与二氧化硫反应生成HCl与硫酸，检验反应后溶液中含有SO₄^2-，说明二氧化硫具有还原性，氯水溶液中含有氯离子，能与硝酸银生成白色沉淀，氯水中含有HClO，可以使品红溶液褪色；
（5）二氧化硫和过量氢氧化钠反应生成亚硫酸钠；
（6）二氧化硫具有还原性，铁离子具有氧化性，两者反应生成亚铁离子，据此书写离子方程式，Fe²⁺与KSCN不反应，Fe³⁺与KSCN结合生成络离子，溶液为血红色．

解答 解：（1）装置A中圆底烧瓶盛放Cu，分液漏斗中盛放浓硫酸，铜与浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应方程式为Cu+2 H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2 H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）①装置B的作用是贮存多余的二氧化硫和防止其污染环境，则B中应盛放的液体不能导致二氧化硫减少，亚硫酸的酸性强于碳酸，二氧化硫通过饱和Na₂CO₃溶液，生成二氧化碳，二氧化硫具有还原性，在溶液中可以被酸性高锰酸钾、溴水氧化，与亚硫酸氢钠不反应，
故选：d；
②反应后剩余的酸为硫酸，溶液中还有硫酸铜，利用与氢离子的反应进行检验，Fe、CuO、碳酸钠能与硫酸反应，氯化钡与硫酸、硫酸铜均可反应生白色沉淀，不能证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸，
故选：b；
（3）向A中反应后溶液中通入一种常见气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，通入的气体具有氧化性，根据元素守恒可知，应通入氧气，反应方程式为：2Cu+2H₂SO₄+O₂=2CuSO₄+2H₂O，
故答案为：2Cu+2H₂SO₄+O₂=2CuSO₄+2H₂O；
（4）氯水与二氧化硫反应生成HCl与硫酸，检验反应后溶液中含有SO₄^2-，说明二氧化硫具有还原性，
氯水溶液中含有氯离子，能与硝酸银生成白色沉淀，方案I不合理，
氯水中含有HClO，可以使品红溶液褪色，不能说明二氧化硫还原性，方案Ⅱ不合理，
向第三份溶液加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀，说明生成SO₄^2-，方案Ⅲ合理，
C中发生反应的离子方程式为：Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-，
故答案为：Ⅲ；Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
（5）少量二氧化硫和NaOH反应生成亚硫酸钠和水，离子方程式为SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，
故答案为：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
（6）在溶液中铁离子将二氧化硫氧化为硫酸，反应离子方程式为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，现象是生成血红色溶液，检验FeCl₃是否完全被还原的方法为：取少量反应后的溶液滴加少量硫氰化钾溶液，若不变红则氯化铁完全被还原，
故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；取少量反应后的溶液滴加少量硫氰化钾溶液，若不变红则氯化铁完全被还原．

点评 本题考查探究铜与浓硫酸的反应实验，侧重考查学生的分析能力和实验能力，熟练掌握元素化合物性质，明确反应原理、二氧化硫的性质是解答本题的关键，题目难度中等．