题目内容

某实验小组的同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现反应结束后，试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质．倒去试管中的浓硫酸，将剩余固体（含少量浓硫酸）倒入盛有水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，同时仍有黑色固体．
（1）由上述实验可知，原试管底部的白色固体是．
（2）小李同学认为CuO可能不溶于浓硫酸并猜测黑色固体为CuO，小王根据上述实验立即否定了小李的猜测，小王的依据是．
（3）为探究黑色固体的组成，小组成员上网检查后获知黑色固体可能是CuS、Cu₂S或它们的混合物，同时获知CuS、Cu₂S分别都能被浓硝酸氧化为Cu²⁺和 $数学公式$ 、CuS、Cu₂S分别都能在空气中灼烧生成CuO和SO₂．
①写出CuS溶于足量浓硝酸的化学方程式：．
②将烧杯中黑色固体过滤并洗涤干净，加入浓硝酸，待固体溶解后再加入少量BaCl₂溶液．该实验过程中，能说明黑色固体中含Cu、S两种元素的实验现象是．
③若你是该实验小组成员，要进一步探究黑色固体到底是CuS、Cu₂S还是它们的混合手，应如何设计实验？请简要叙述：__．

解：（1）Cu与浓H₂SO₄的主反应为Cu+2H₂SO₄（浓） $\text{[math]}$ 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，故答案为：CuSO₄；
（2）由于浓硫酸过量，CuO溶于稀硫酸，黑色固体不可能为CuO，故答案为：烧杯中含有稀硫酸，若含有氧化铜会溶解于稀硫酸中；
（3）①CuS溶于足量浓硝酸的化学方程式为：CuS+8HNO₃=CuSO₄+8NO₂↑+4H₂O，故答案为：CuS+8HNO₃=CuSO₄+8NO₂↑+4H₂O；
②将烧杯中黑色固体过滤并洗涤干净，加入浓硝酸，待固体溶解后再加入少量BaCl₂溶液．该实验过程中，能说明黑色固体中含Cu、S两种元素的实验现象是，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，
故答案为：所得溶液为蓝色，加入氯化钡溶液后有白色沉淀生成；
③要进一步探究黑色固体到底是CuS、Cu₂S还是它们的混合物，可以利用将黑色固体在空气中充分灼烧然后比较反应前后固体质量的变化分析，2CuS+3O₂=2CuO+SO₂；Cu₂S+2O₂=2CuO+SO₂，若反应后固体质量不变为Cu₂S；若固体质量减小为CuS，
故答案为：将黑色固体在空气中充分灼烧然后比较反应前后固体质量的变化，若质量不变为Cu₂S，若质量减小为CuS．
分析：Cu与浓H₂SO₄的主反应为Cu+2H₂SO₄（浓） $\text{[math]}$ 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，CuO溶液稀硫酸，黑色固体不可能为CuO，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．
点评：本题考查浓硫酸与铜反应物质的组成探究，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，对学生的逻辑推理有较高的要求．

练习册系列答案

CuSO₄+2H₂O=Cu（OH）₂↓+H₂SO₄

．
（2）请你给出配制此溶液的建议

取硫酸铜粉末加入少量硫酸再加适量蒸馏水稀释

．
（3）经过小组讨论后，终于配制成澄清溶液．甲同学截取一段铝片放入盛有该硫酸铜溶液的试管中，观察，一开始无明显现象，一段时间后铝片表面先变

暗

，随后溶液颜色变浅并在铝片表面沉积一层疏松的红色物质．
（4）乙同学认为将铝片放入前应

先用砂纸打磨光亮

，并重做此实验，除发现跟甲同学一样的现象外，还看到有气泡产生，于是激发了他们的探究欲望．
[提出问题]该气体是什么呢？
[猜想]①甲同学认为可能是氢气 ②乙同学认为可能是二氧化硫．
[查资料]铜盐溶液中，溶液的pH决定溶液中Cu²⁺浓度大小，通过查资料得到如下数据（Cu²⁺浓度小于1.0×10^-5molL^-1时忽略不计）：

Cu²⁺/molL^-1	0.1	0.01	0.001	0.0001	0.00001
溶液pH	4.7	5.2	5.7	6.2	6.7

[方案设计]同学们设计方案逐一加以验证：
①

将产生的气体收集到小试管中，做爆鸣气实验

；
②

将产生的气体通入品红溶液汇总，观察是否褪色

．
[讨论交流]你觉得还可以通过什么操作验证Al和Cu的活动性

分别取铜片和铝片，加入稀盐酸中观察

．

某实验小组的同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现反应结束后，试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质．倒去试管中的浓硫酸，将剩余固体（含少量浓硫酸）倒入盛有水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，同时仍有黑色固体．
（1）由上述实验可知，原试管底部的白色固体是

．
（2）小李同学认为CuO可能不溶于浓硫酸并猜测黑色固体为CuO，小王根据上述实验立即否定了小李的猜测，小王的依据是

．
（3）为探究黑色固体的组成，小组成员上网检查后获知黑色固体可能是CuS、Cu₂S或它们的混合物，同时获知CuS、Cu₂S分别都能被浓硝酸氧化为Cu²⁺和

、CuS、Cu₂S分别都能在空气中灼烧生成CuO和SO₂．
①写出CuS溶于足量浓硝酸的化学方程式：

．
②将烧杯中黑色固体过滤并洗涤干净，加入浓硝酸，待固体溶解后再加入少量BaCl₂溶液．该实验过程中，能说明黑色固体中含Cu、S两种元素的实验现象是

．
③若你是该实验小组成员，要进一步探究黑色固体到底是CuS、Cu₂S还是它们的混合手，应如何设计实验？请简要叙述：

．

（12分）（1）某化学小组的同学在学习了NaHCO₃和Na₂CO₃的有关知识后，进行如下实验：在两支试管中分别加入3mL4 mol·L^－¹稀盐酸，将两个各装有0.3g NaHCO₃或 Na₂CO₃粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的NaHCO₃或Na₂CO₃同时倒入试管中，观察到现象如下：

①试管中（填产生沉淀或气体及反应速率等相关现象）___________ _。
②盛______________的试管中气球变得更大，大小气球体积之比约为（填简单整数比）____________；
③甲同学用手触摸试管，发现盛NaHCO₃粉末的试管变冷，而盛Na₂CO₃
的试管温度有升高。由此他得出：不管其状态如何，NaHCO₃和HCl反应为吸热反应，而Na₂CO₃和HCl反应为放热反应。类似如中和热，甲同学写出了下列热化学方程式：
HCO₃^－(aq)＋H⁺(aq)＝H₂O(l)＋CO₂(g)； △H>0
CO₃²^－(aq)＋2H⁺(aq)＝H₂O(l)＋CO₂(g)； △H<0
甲下结论的方法是否正确____________（填“正确”或“不正确”）
（2）为研究是吸热还是放热反应，继续进行了下列实验（每次实验各做3次平行实验，取平均值）：

序号	试剂1	试剂2	混合前温度	混合后最高或最低温度
①	35mL水	2.5g NaHCO₃固体	20℃	18.5℃
②	35mL水	3.2g Na₂CO₃固体	20℃	24.3℃
③	35mL 稀盐酸	含2.5g NaHCO₃的饱和溶液32.5mL	20℃	19℃
④	35mL 稀盐酸	含3.2g Na₂CO₃的饱和溶液23.1 mL+10ml水	20℃	24.2℃
⑤	35mL 稀盐酸	2.5gNaHCO₃固体	20℃	16.2℃
⑥	35mL 稀盐酸	3.2g Na₂CO₃固体	20℃	25.1℃

(12分)今年5月我区举行实验技能考查，某兴趣小组的同学在帮助老师准备化学实验时，发现实验台上整齐摆放的药品中（见下图），有一试剂瓶的标签破损。为了鉴定该试剂成分，同学们做了以下探究：

【提出问题】这瓶试剂的成分是什么？

[讨论]根据受损标签及实验室药品分类摆放的原则，这瓶试剂可能不是_______________________；

A．酸 B．碱 C．盐

[猜想]①可能是NaOH溶液；②可能是Na₂CO₃溶液；

③可能是_______________________（写一种）。

[探究活动]

（1）小军取少量试样于小试管中，滴加酚酞试液，溶液变为红色。由此小军认为猜想①正确。

经同学们交流讨论后，一致认为小军的方案不可行，理由是_______________________

（2）小华同学认为，虽然小军的实验不能得到正确的结论，但只要再往溶液中滴加一种氯化

物溶液，同样能得出正确的结论。

操作步骤

实验现象

实验结论

取少量滴有酚酞试液的试样于小试管中，滴加足量的___________

溶液由红色褪为无色

且有白色沉淀产生

猜想②正确

（3）小亮发现要进一步确定（1）中的成分，只需选择上图已有的试剂就能把它鉴定出来。于是他们进行了如下实验。

操作步骤

实验现象

结论及化学方程式

取少量试样于小试管中，滴加适量的_______________________

_________________

猜想②正确

有关化学方程式

_________________

[实验反思]实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是：NaOH与玻璃中的

SiO₂发生反应，其化学方程式为2NaOH + SiO₂= X + H₂O，产物X使瓶口与塞子粘合在一起。

试推测X的化学式为_________________。

试题分类