Question

某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用图所示装置进行有关实验．请回答：
（1）装置A中发生的化学反应方程式为______．
（2）装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是______，其作用是______．
（3）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．浓溴水　　　 d．饱和NaHSO₃溶液
（4）实验中，取一定质量的铜片和一定体积18mol?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是______（填字母）．
a．铁粉　　b．BaCl₂溶液　　c．银粉　　d．NaHCO₃溶液．

Answer 1

解：（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+2SO₂↑，
故答案为：2H₂SO₄（浓）+CuCuSO₄+2H₂O+2SO₂↑；
（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，作用是吸收多余的二氧化硫气体，防止污染空气，故答案为：氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液等碱性溶液；吸收多余的二氧化硫，防止污染空气；
（3）置B的作用是贮存多余的气体，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，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．NaOH溶液吸收二氧化硫不能储存气体，故c错误；
d．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d正确；
故答案为：瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升；d；
（4）①一定质量的铜片和一定体积18mol?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，故答案为：随反应进行，硫酸浓度变稀，Cu不与稀H₂SO₄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．铁粉与稀硫酸反应放气体，可以证明；
b．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；
c．银粉不与稀硫酸反应不能证明；
d．Na₂CO₃溶液会与稀硫酸反应发出二氧化碳气体，可以证明，
故答案为：ad．
分析：（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）依据二氧化硫是污染性气体，不能排放到大气中分析；
（3）依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．
点评：本题考查了浓硫酸的性质应用，反应产物的验证、测定方法的设定和判断，关键是产物中的二氧化硫性质的应用．