题目内容
【题目】某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用如下图所示装置进行有关实验。
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(1)装置A中发生反应的化学方程式为_________________________________________;
(2)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是________________,B中应放置的溶液是________(填字母);
a.水 b.酸性KMnO4溶液 c.浓溴水 d.饱和NaHSO3溶液
(3)若装置C中盛有酸性KMnO4溶液,反应现象为_____________________,体现该气体的_____________(填“氧化性”或“还原性”);
(4)装置D中试管口放置的棉花应浸一种溶液,这种溶液是_____________,其作用是___________;
(5)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,反应完毕时,发现烧瓶中还有铜片剩余,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,其原因是________。
【答案】Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+2H2O+SO2↑ 广口瓶中液面下降,长颈漏斗液面上升 d 酸性高锰酸钾溶液褪色 还原性 NaOH溶液 吸收多余的SO2,防止污染空气 反应过程中浓硫酸被消耗,逐渐变稀,而铜不与稀硫酸反应
【解析】
(1)装置A制备二氧化硫,据此书写方程式;
(2)根据装置B的作用是贮存多余的气体结合二氧化硫的性质分析解答;
(4)根据二氧化硫具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有氧化性分析;
(4)根据二氧化硫是大气污染物,需要进行尾气处理分析;
(5)根据浓硫酸和铜反应,稀硫酸不反应分析解答。
(1)浓硫酸具有强氧化性,在加热时可以氧化单质铜,生成硫酸铜、二氧化硫和水,则A装置中反应的方程式为:Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+2H2O+SO2↑;
(2)装置B的作用是贮存多余的气体,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,在密闭容器中随着气体的生成,广口瓶内压强增大,会使广口瓶内液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终达到内外大气压相同,即实验现象是广口瓶中液面下降,长颈漏斗液面上升;二氧化硫气体是酸性氧化物,易溶于水,B中的试剂不能和二氧化硫发生反应,不能溶解二氧化硫,a.水能溶解二氧化硫不能储存气体,a错误;b.酸性KMnO4溶液能氧化二氧化硫为硫酸,不能储存气体,b错误;c.溴水能氧化二氧化硫不能储存气体,c错误;d.二氧化硫通入饱和NaHSO3溶液中,降低了二氧化硫的溶解度,不反应,可以用来储存气体,d正确;答案选d;
(3)二氧化硫具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有氧化性,因此若装置C中盛有酸性KMnO4溶液,二氧化硫被氧化,反应现象为酸性高锰酸钾溶液褪色,体现二氧化硫的还原性;
(4)二氧化硫气体排放到大气中污染环境,所以装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体能与二氧化硫反应,可以浸氢氧化钠溶液等碱性溶液,作用是吸收多余的二氧化硫气体,防止污染空气;
(5)一定质量的铜片和一定体积18molL-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,浓硫酸随着反应进行,浓度变小成为稀硫酸,稀硫酸不再和铜发生反应,所以有一定量的余酸剩余。