Question

15．小明同学设计了如图所示装置来探究铜跟浓硫酸的反应．

先关闭活塞a，加热至烧瓶中不再有气泡产生时，反应停止，此时烧瓶中铜片仍有剩余．
（1）上述过程A装置中所涉及的化学反应方程式．Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入烧瓶，铜片慢慢消失．原因是：（用文字叙述或者化学方程式）铜被氧化成氧化铜，再与稀硫酸反应．
（2）B是收集气体装置．张老师认为B装置设计有误，请你帮助小明改正过来
（3）B中所收集到的气体既具有氧化性又具有还原性，请写出一个体现其还原性的化学方程式：2SO₂+O₂$?_{△}^{催化剂}$2SO₃，
（4）装置C中应盛放的试剂为NaOH溶液．作用是吸收尾气．

Answer 1

分析 由图可知，A中发生Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，探究二氧化硫的化学性质，B用于收集二氧化硫，二氧化硫的密度比空气大，进气管应较长，最后C中NaOH溶液吸收尾气，防止污染环境，以此来解答．

解答 解：（1）铜和浓硫酸加热下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入烧瓶，铜片慢慢消失，发生的反应为：2Cu+2H₂SO₄+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O；或2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO+H₂SO₄═CuSO₄+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；铜被氧化成氧化铜，再与稀硫酸反应；
（2）B装置是收集装置，二氧化硫气体比空气重，需要用向上排气法收集，导气管长进短出，装置为，故答案为：；
（3）二氧化硫气体的氧化性是硫元素化合价降低，表现还原性是硫元素化合价升高的反应，如：2SO₂+O₂ $?_{△}^{催化剂}$2SO₃，
故答案为：2SO₂+O₂$?_{△}^{催化剂}$2SO₃；
（4）二氧化硫是污染性的气体，不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，故答案为：NaOH溶液；吸收尾气．

点评 本题考查二氧化硫的制备及性质实验，为高频考点，把握反应原理及实验装置的作用为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．