Question

某研究性学习小组为研究Cu与浓H₂SO₄的反应，设计如下实验探究方案（装置中的固定仪器和酒精灯均未画出）．
实验选用铜片、98.3%的H₂SO₄、品红溶液、澄清石灰水、CCl₄、NaOH溶液等药品，铜片一端没入浓H₂SO₄中，另一端露置在液面上方．
回答下列问题．
（1）Cu与浓H₂SO₄的反应的化学方程式为

 

．
（2）D、E两容器中CCl₄的作用是

 

．
（3）加热过程中，观察到A容器中出现大量白色烟雾，随着反应的进行，A容器下有白色沉淀生成，你认为该沉淀物是

 

，分析可能的原因是

 

．
（4）对A容器中的浓H₂SO₄和铜片进行加热，很快发现C容器中品红溶液褪色，但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀．你的猜想是

 

，设计实验验证你的猜想

 

．
（5）实验结束后，为了减少环境污染，排除各装置中的SO₂，可采取的操作是

 

．

Answer 1

考点：浓硫酸的性质实验

专题：

分析：（1）浓硫酸和Cu共热反应生成硫酸铜、二氧化硫、水，依此写出化学方程式；
（2）二氧化硫和强碱的反应十分剧烈，要注意防止倒吸现象的发生；
（3）铜和浓硫酸反应生成硫酸铜，加热的情况下，由于A容器中出现大量白色烟雾，导致溶剂减少，且浓硫酸具有吸水性，所以会析出白色固体硫酸铜；
（4）对A试管中的浓H₂SO₄和铜丝进行加热，很快发现C试管中品红溶液褪色，说明产生SO₂气体的速率快，但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀，这是由于SO₂溶解度较大，立即生成了Ca（HSO₃）₂溶液的缘故．因此验证猜想的方法是取样后，向其中加入氢氧化钠溶液，观察是否有沉淀生成（或者加热、加盐酸检验SO₂气体等方法）；
（5）二氧化硫为酸性气体，可用浓氢氧化钠溶液吸收，减小对环境的污染．

解答： 解：（1）浓硫酸和Cu共热反应生成硫酸铜、二氧化硫、水，化学方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）二氧化硫和强碱的反应十分剧烈，可以采用四氯化碳的作用来达到防止倒吸现象的发生的目的，
故答案为：防止倒吸；
（3）铜和浓硫酸反应生成硫酸铜，加热的情况下，由于A容器中出现大量白色烟雾，导致溶剂减少，且浓硫酸具有吸水性，所以会析出白色固体硫酸铜，
故答案为：CuSO₄；铜和浓硫酸反应生成硫酸铜，加热的情况下，由于A容器中出现大量白色烟雾，导致溶剂减少，且浓硫酸具有吸水性；
（4）对A试管中的浓H₂SO₄和铜丝进行加热，很快发现C试管中品红溶液褪色，说明产生SO₂气体的速率快，但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀，这是由于SO₂溶解度较大，立即生成了Ca（HSO₃）₂溶液的缘故．因此验证猜想的方法是取样后，向其中加入氢氧化钠溶液，观察是否有沉淀生成（或者加热、加盐酸检验SO₂气体等方法），
故答案为：SO₂溶解度较大，澄清石灰水中Ca（OH）₂含量低，生成了Ca（HSO₃）₂溶液；取样后，向其中加入氢氧化钠溶液，观察是否有沉淀生成（或者加盐酸检验SO₂气体等方法）；
（5）打开三颈烧瓶的弹簧夹，充入空气把二氧化硫赶到盛有浓氢氧化钠溶液的烧杯中吸收，减小对环境的污染，
故答案为：打开三颈烧瓶的弹簧夹，充入空气把二氧化硫赶到盛有浓氢氧化钠溶液的烧杯中吸收．

点评：本题考查了浓硫酸的性质，题目难度中等，注意掌握浓硫酸具有的化学性质，明确性质实验方案设计的方法，明确题中资料信息是解题根据，试题培养了学生的分析、理解能力．