Question

【题目】某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行相关实验。

请回答：

⑴ 装置 A 中发生的化学反应方程式为_________。

⑵ 装置 D 中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体最好是下列哪种_________， 其作用是_________。

a.NaOH 溶液 b.NaCl 溶液 c.H2O d.NH4Cl 溶液

⑶ 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 并移去酒精灯,但由于余热的作用,A 处仍有气体产生，此时 B 中现象是_________。B 中应放置的液体是(填字母)_________。

a.水 b.酸性 KMnO4 溶液 c.饱和 NaHSO3 溶液 d.浓溴水

⑷ 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，直到反应完毕，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。

①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是______。

②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的物质是_________(填字母)。

a.BaCl2 溶液 b.锌粉 c.紫色石蕊试液 d.滴有酚酞的 NaOH 溶液

Answer 1

【答案】2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑ a 吸收多余的二氧化硫，防止污染空气 B中，长颈漏斗中的液面会上升 选c (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) 反应过程中浓硫酸被消耗，逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应 bcd(实质证明氢离子的存在)

【解析】

(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；
(2)根据二氧化硫是污染性气体，不能排放到大气中分析；
(3)根据储气装置的原理是利用压强大小，密闭容器通过改变液面的高低调节分析，试剂不能和气体反应也不能溶于液体；
(4) ①从浓硫酸随着反应进行浓度变稀，铜不和稀硫酸发生反应分析；
②证明有酸剩余是验证稀硫酸的存在关键是氢离子的检验。

(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、二氧化硫和水方程式为：2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑，

因此，本题正确答案是：2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑；
(2)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或碳酸钠溶液等碱性溶液，故选a.NaOH 溶液，其作用是吸收多余的二氧化硫气体，防止污染空气，

因此，本题正确答案是：a ；吸收多余的二氧化硫，防止污染空气；

(3)装置B的作用是贮存多余的气体，关闭旋塞K，移去酒精灯，但因为余热的作用，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，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，故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，故b错误；
c. 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，故c正确；
d. 浓溴水能氧化二氧化硫不能储存气体，故d错误。

因此，本题正确答案是：瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升；c；
(4) ①一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，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但未能使用铜片完全溶解，

因此，本题正确答案是：反应过程中浓硫酸被消耗，逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应；
②能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸，实质证明氢离子的存在，
a. BaCl2 溶液加入后出现白色沉淀，但因为生成产物中有硫酸铜生成，也可以生成白色沉淀，故不能证明；
b.锌粉与稀硫酸反应放气体，可以证明；
c.紫色石蕊试液与酸变红，可以证明；
d.滴有酚酞的 NaOH 溶液会与稀硫酸反应，溶液由红色变为无色，可以证明。
因此，本题正确答案是：bcd。