Question

在一支试管中放入一块很小的铜片，再加入少量浓硫酸，然后把试管固定在铁架台上．把一小条蘸有品红溶液的滤纸放入带有单孔橡皮塞的玻璃管中．塞紧试管口，在玻璃导管口处缠放一团蘸有Na₂CO₃溶液的棉花．给试管加热，观察现象．反应一段时间后，停止加热．回答下列问题：
（1）写出a处反应的化学方程式

 

．
（2）试管中的液体反应一段时间后，b处滤纸条的变化为

 

．待试管中反应停止后，给玻璃管放有蘸过品红溶液的滤纸处微微加热，滤纸条的变化为

 

．
（3）待试管中的液体冷却后，将试管上层液体倒去，再将剩余物质慢慢加入水中，可观察溶液呈

 

色．
（4）玻璃导管口处缠放一团蘸有Na₂CO₃溶液的棉花所起的作用是

 

，反应的化学方程式为

 

．
（5）若用浓度为18mol/L的浓硫酸100mL与过量的铜片，加热使之反应，则被还原的硫酸（选填“大于”、“等于”或“小于”）

 

0.9mol．

Answer 1

考点：浓硫酸的性质实验

专题：实验设计题

分析：（1）铜和浓硫酸在加热条件下能发生反应，生成硫酸铜和二氧化硫、水；
（2）二氧化硫能使品红溶液褪色，但二氧化硫的漂白性不稳定，加热时会恢复原来的颜色；
（3）上层是硫酸，下层是生成的硫酸铜，溶于水显蓝色；
（4）二氧化硫有毒，所以不能直接排空，碳酸钠水解使得溶液呈碱性，可以吸收二氧化硫气体；
（5）由于在反应过程中，硫酸的浓度是逐渐降低的，而稀硫酸和铜不反应．硫酸的物质的量是1.8mol，则根据反应的化学方程式可知，被还原的硫酸小于0.9mol．

解答： 解：（1）浓硫酸具有强氧化性，能和铜反应，被铜还原为二氧化硫，所以产物有生成的硫酸铜、二氧化硫和水；书写化学方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）二氧化硫能和有色物质生成无色物质，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以二氧化硫具有漂白性；但生成的无色物质不稳定，加热时会恢复原来的颜色．
故答案为：蘸有品红溶液的滤纸褪色；恢复红色；
（3）铜和浓硫酸在加热条件下能发生反应，生成硫酸铜，上层是硫酸，下层是生成的硫酸铜，溶于水显蓝色，
故答案为：蓝色；
（4）SO₂是大气污染物，并能随意排放，则玻璃导管口处缠放一团蘸有Na₂CO₃溶液的棉花所起的作用是吸收二氧化硫，防止污染，有关的方程式是Na₂CO₃+SO₂=Na₂SO₃+CO₂，
故答案为：吸收二氧化硫，防止污染；Na₂CO₃+SO₂=Na₂SO₃+CO₂；
（5）由于在反应过程中，硫酸的浓度是逐渐降低的，而稀硫酸和铜不反应．硫酸的物质的量是18mol/L×0.1L=1.8mol，则根据Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O可知，被还原的硫酸小于0.9mol．
故答案为：小于．

点评：本题考查铜和浓硫酸的反应、SO₂性质的检验以及尾气处理和有关氧化还原反应的计算，该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题．试题综合性强，侧重对学生实验能力的培养和解题方法的指导，有助于培养学生规范、严谨的实验设计和评价能力．该类试题主要是以实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力．