Question

【题目】某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。

实验中某同学将a g铜片和12 mL 18 mol·L－1的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。

请回答：

(1)请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式：_____________________________。

(2)装置E中试管D内盛品红溶液，当C中气体收集满后，D中有可能观察到的现象是______________________。

实验装置E中D有可能造成环境污染，试用最简单方法加以解决(实验用品自选)______________。

装置B的作用是储存多余的气体。当D处有明显现象后，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，此时B中现象是____________________。B中应放置的液体是________(填字母)。

A 饱和Na2SO3溶液 B 酸性KMnO4溶液 C 浓溴水 D 饱和NaHSO3溶液

(3)问题讨论：为什么有一定量的余酸还未能使Cu完全溶解。你认为原因是______________________。

足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是________(填字母)。

A Fe B BaCl2溶液 C Ag D Na2CO3溶液

(4)实验中该同学向A中反应后溶液中通入一种气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，请问该气体单质是__________(填名称)，反应的化学方程式是__________________________________。

Answer 1

【答案】Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 品红溶液褪色 用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口 广口瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升 D 随着H2SO4的消耗，浓H2SO4浓度逐渐变稀，稀硫酸与铜不反应 AD 氧气 2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O

【解析】

(1)Cu与浓H2SO4反应需加热；

(2)SO2能使品红溶液褪色，为防止环境污染，可用的简单方法是用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口；

A、Na2SO3＋H2O＋SO2=2NaHSO3；

B、KMnO4氧化SO2；

C、Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；

D、SO2难溶于饱和NaHSO3溶液；

(3)随着反应的进行浓H2SO4浓度降低，变为稀H2SO4，Cu与稀H2SO4不反应；

(4)根据题目要求气体单质应为强氧化剂，且仅生成CuSO4溶液，该氧化剂为O2。

(1)Cu与浓H2SO4反应需加热，反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O；

(2)SO2能使品红溶液褪色，为防止环境污染，可用的简单方法是用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口，即SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O。关闭K装置内气体压强增大，B广口瓶内液面下降，长颈漏斗内液面上升；B中的液体应不能与SO2反应，而且要防止SO2的溶解；

A、亚硫酸钠溶液能吸收SO2，发生的反应为Na2SO3＋H2O＋SO2=2NaHSO3；

B、KMnO4氧化SO2；

C、溴水能吸收SO2，发生的反应为Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4；

D、SO2难溶于饱和NaHSO3溶液。

答案选D；

(3)随着反应的进行浓H2SO4浓度降低，变为稀H2SO4，Cu与稀H2SO4不反应。检验余酸实质是检验H＋的存在。Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑（现象为产生大量气泡），CO32-＋2H＋=H2O＋CO2↑（现象为产生大量气泡），Fe和Na2CO3溶液能证明H＋的存在；BaCl2溶液不能证明H2SO4剩余，因为产物CuSO4也能电离出SO42-；Ag与H＋不反应，不能证明H＋的存在。

答案选AD；

(4)根据题目要求气体单质应为强氧化剂，且仅生成CuSO4溶液，该氧化剂为O2，反应的化学方程式为2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O。