题目内容
根据《中学化学》2009.9的文章《推理与实验不相符的两个问题》介绍：
将足量的铜片与一定量的浓硫酸共热反应，会不会出现随反应的进行硫酸浓度变稀而使反应停止，最终铜和硫酸都有剩余？
某研究性学习小组按如图定性实验简易装置进行实验探究，部分现象如下：
观察到：开始加热（浓硫酸未沸腾）时铜表面由光亮变黑，且黑色小颗粒扩散到浓硫酸中，并不断增多，当浓硫酸加热至沸腾时，黑色小颗粒逐渐溶解，溶液呈浅蓝色，继续加热时浅蓝色溶液逐渐变为灰白色悬浊液，液体量越来越少，最后全部变为灰白色固体．
查资料知：①浓硫酸沸腾温度为338℃，这是硫酸和水的恒沸点温度．②胆矾失去全部结晶水的温度为150℃．
请回答：
（1）写出灰白色固体化学式
（2）反应过程中，可观察到品红溶液、KMnO4溶液褪色，这分别体现反应产生气体的 、 性质，其中气体与KMnO4溶液反应离子方程式：
（3）由上分析知：铜与浓硫酸共热，浓硫酸浓度 （填“会”或“不会”）变稀，因此 （填“会”或“不会”）出现反应自动停止，最终铜和硫酸都有剩余的现象．
（4）由上结论计算：将5ml 98%（密度为1.84g/cm3）的浓硫酸与足量的铜共热反应，产生气体的物质的量为
A．0.092mol B．0.046mol C．小于0.046mol D．大于0.046mol，小于0.092mol．
将足量的铜片与一定量的浓硫酸共热反应，会不会出现随反应的进行硫酸浓度变稀而使反应停止，最终铜和硫酸都有剩余？
某研究性学习小组按如图定性实验简易装置进行实验探究，部分现象如下：
观察到：开始加热（浓硫酸未沸腾）时铜表面由光亮变黑，且黑色小颗粒扩散到浓硫酸中，并不断增多，当浓硫酸加热至沸腾时，黑色小颗粒逐渐溶解，溶液呈浅蓝色，继续加热时浅蓝色溶液逐渐变为灰白色悬浊液，液体量越来越少，最后全部变为灰白色固体．
查资料知：①浓硫酸沸腾温度为338℃，这是硫酸和水的恒沸点温度．②胆矾失去全部结晶水的温度为150℃．
请回答：
（1）写出灰白色固体化学式
（2）反应过程中，可观察到品红溶液、KMnO4溶液褪色，这分别体现反应产生气体的
（3）由上分析知：铜与浓硫酸共热，浓硫酸浓度
（4）由上结论计算：将5ml 98%（密度为1.84g/cm3）的浓硫酸与足量的铜共热反应，产生气体的物质的量为
A．0.092mol B．0.046mol C．小于0.046mol D．大于0.046mol，小于0.092mol．
考点：性质实验方案的设计,浓硫酸的性质,铜金属及其重要化合物的主要性质
专题：实验设计题
分析：铜与浓硫酸反应的方程式为：Cu+2H2SO4=
CuSO4+SO2↑+2H2O，
“开始加热（浓硫酸未沸腾）时铜表面由光亮变黑，且黑色小颗粒扩散到浓硫酸中，并不断增多”--黑色小颗粒应该是氧化铜，因为铜的黑色化合物只有氧化铜；
“当浓硫酸加热至沸腾时，黑色小颗粒逐渐溶解，溶液呈浅蓝色”--氧化铜与酸反应，生成蓝色的铜离子，只有此种可能．
“继续加热时浅蓝色溶液逐渐变为灰白色悬浊液，液体量越来越少，最后全部变为灰白色固体．”--联系后面的条件“①浓硫酸沸腾温度为338℃，这是硫酸和水的恒沸点温度；．②胆矾失去全部结晶水的温度为150℃”液体量越来越少的过程，就是液体沸腾变气体的过程，由这两个温度可知，早在硫酸沸腾之前，胆矾已经失去全部结晶水了．所以灰白色固体应该是CuSO4；
（1）根据以上分析判断；
（2）二氧化硫使品红溶液褪色，体现了二氧化硫的漂白性；使KMnO4溶液褪色，体现了二氧化硫的还原性，离子方程式为：5SO2+2MnO4-+2H2O=5 SO42-+2Mn2++4H+；
（3）根据以上分析最终铜和浓硫酸都没了，所以显然两个空格都是“不会”；
（4）根据n=
计算浓硫酸的物质的量，再结合Cu+2H2SO4=
CuSO4+SO2↑+2H2O计算．
| ||
“开始加热（浓硫酸未沸腾）时铜表面由光亮变黑，且黑色小颗粒扩散到浓硫酸中，并不断增多”--黑色小颗粒应该是氧化铜，因为铜的黑色化合物只有氧化铜；
“当浓硫酸加热至沸腾时，黑色小颗粒逐渐溶解，溶液呈浅蓝色”--氧化铜与酸反应，生成蓝色的铜离子，只有此种可能．
“继续加热时浅蓝色溶液逐渐变为灰白色悬浊液，液体量越来越少，最后全部变为灰白色固体．”--联系后面的条件“①浓硫酸沸腾温度为338℃，这是硫酸和水的恒沸点温度；．②胆矾失去全部结晶水的温度为150℃”液体量越来越少的过程，就是液体沸腾变气体的过程，由这两个温度可知，早在硫酸沸腾之前，胆矾已经失去全部结晶水了．所以灰白色固体应该是CuSO4；
（1）根据以上分析判断；
（2）二氧化硫使品红溶液褪色，体现了二氧化硫的漂白性；使KMnO4溶液褪色，体现了二氧化硫的还原性，离子方程式为：5SO2+2MnO4-+2H2O=5 SO42-+2Mn2++4H+；
（3）根据以上分析最终铜和浓硫酸都没了，所以显然两个空格都是“不会”；
（4）根据n=
| m |
| M |
| ||
解答：
解：铜与浓硫酸反应的方程式为：Cu+2H2SO4=
CuSO4+SO2↑+2H2O，
“开始加热（浓硫酸未沸腾）时铜表面由光亮变黑，且黑色小颗粒扩散到浓硫酸中，并不断增多”--黑色小颗粒应该是氧化铜，因为铜的黑色化合物只有氧化铜；
“当浓硫酸加热至沸腾时，黑色小颗粒逐渐溶解，溶液呈浅蓝色”--氧化铜与酸反应，生成蓝色的铜离子，只有此种可能．
“继续加热时浅蓝色溶液逐渐变为灰白色悬浊液，液体量越来越少，最后全部变为灰白色固体．”--联系后面的条件“①浓硫酸沸腾温度为338℃，这是硫酸和水的恒沸点温度；．②胆矾失去全部结晶水的温度为150℃”液体量越来越少的过程，就是液体沸腾变气体的过程，由这两个温度可知，早在硫酸沸腾之前，胆矾已经失去全部结晶水了．所以灰白色固体应该是CuSO4；
（1）根据以上分析，灰白色固体应该是CuSO4，故答案为：CuSO4；
（2）根据以上分析产生了二氧化硫气体，又二氧化硫使品红溶液褪色，体现了二氧化硫的漂白性，使KMnO4溶液褪色，体现了二氧化硫的还原性，根据氧化还原反应的特征其离子方程式为：5SO2+2MnO4-+2H2O=5 SO42-+2Mn2++4H+；故答案为：漂白性；还原性；5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+；
（3）根据液体量越来越少，最后全部变为灰白色固体，所以最终铜和浓硫酸反应完全，浓硫酸一直处于浓度很高与铜不停的反应，所以浓度不会变稀，也不会出现反应自动停止，故答案为：不会；不会；
（4）浓硫酸的物质的量为n=
=
=0.092mol，结合Cu+2H2SO4=
CuSO4+SO2↑+2H2O，所以生成的气体的物质的量为
=0.046mol，故选：B．
| ||
“开始加热（浓硫酸未沸腾）时铜表面由光亮变黑，且黑色小颗粒扩散到浓硫酸中，并不断增多”--黑色小颗粒应该是氧化铜，因为铜的黑色化合物只有氧化铜；
“当浓硫酸加热至沸腾时，黑色小颗粒逐渐溶解，溶液呈浅蓝色”--氧化铜与酸反应，生成蓝色的铜离子，只有此种可能．
“继续加热时浅蓝色溶液逐渐变为灰白色悬浊液，液体量越来越少，最后全部变为灰白色固体．”--联系后面的条件“①浓硫酸沸腾温度为338℃，这是硫酸和水的恒沸点温度；．②胆矾失去全部结晶水的温度为150℃”液体量越来越少的过程，就是液体沸腾变气体的过程，由这两个温度可知，早在硫酸沸腾之前，胆矾已经失去全部结晶水了．所以灰白色固体应该是CuSO4；
（1）根据以上分析，灰白色固体应该是CuSO4，故答案为：CuSO4；
（2）根据以上分析产生了二氧化硫气体，又二氧化硫使品红溶液褪色，体现了二氧化硫的漂白性，使KMnO4溶液褪色，体现了二氧化硫的还原性，根据氧化还原反应的特征其离子方程式为：5SO2+2MnO4-+2H2O=5 SO42-+2Mn2++4H+；故答案为：漂白性；还原性；5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+；
（3）根据液体量越来越少，最后全部变为灰白色固体，所以最终铜和浓硫酸反应完全，浓硫酸一直处于浓度很高与铜不停的反应，所以浓度不会变稀，也不会出现反应自动停止，故答案为：不会；不会；
（4）浓硫酸的物质的量为n=
| m |
| M |
| 1.84×5×98% |
| 98 |
| ||
| 0.092 |
| 2 |
点评：本题主要考查了铜和浓硫酸反应过程的探究，抓住反应过程中出现的现象来分析问题是解题的关键，难度一般．
练习册系列答案
口算心算速算应用题系列答案
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