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研究性学习小组为探究Cu与浓H2SO4反应及其产物SO2的性质，设计如下实验装置：（1）写出铜与浓硫酸反应的化学方程式：
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（2）该小组同学在实验中发现以上实验装置有相当多不足之处，如实验不够安全和易造成环境污染等．为改进实验和更多地了解SO2的性质，经过同学间的讨论和与老师的交流，设计了如图实验装置．
①对试管A中的浓H2SO4和铜丝进行加热，发现E试管中有气泡逸出，品红溶液 很快褪色，但最终 未见D试管中氢氧化钡溶液出现浑浊．为探究D试管中未出现浑浊的原因，该小组同学在化学手册中只查阅到下列物质常温下的溶解度数据：
| 物质 | 溶解度（g/100水） | 物质 | 溶解度（g/100水） |
| Ca（OH）2 | 0.173 | Ba（OH）2 | 3.89 |
| CaCO3 | 0.0013 | BaSO3 | 0.016 |
| Ca（HCO3）2 | 16.60 |
②为验证D试管中溶液的组成，进行了下列实验，请你帮他们完成实验报告．
| 实验方案 | 现象 |
| 1取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液 | |
| 2取少量溶液于试管中，加入稀盐酸，加热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的气体． |
A．铝粉 B．氯化钡溶液 C．银粉 D．碳酸氢钠溶液
（4）请写出长导管B的作用
以排尽A中的二氧化硫气体，不会产生污染等）
以排尽A中的二氧化硫气体，不会产生污染等）
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录．
材料一：小组交流记录
学生1：加热前，无现象发生；加热后，液面下铜丝变黑，产生气泡，有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中，黑色物质是什么？值得探究！
学生2：我也观察到黑色颗粒状物质，后来逐渐转变为灰白色固体，我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4．
学生3：你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑，而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚，会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应，我查资料发现：2Cu+S
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材料二、探究实验剪辑
实验1：将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑，然后插入稀硫酸中，铜丝重新变得光亮，溶液呈蓝绿色；将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑，然后插入稀硫酸中无变化．
实验2：截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝，插入稀硫酸中无变化；将浓硫酸液面下方变黑的铜丝，插入稀硫酸、黑色明显变浅，溶液呈蓝绿色．
实验3：将溶液中的黑色颗粒状物质，经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热，然后冷却，用电子天平称重发现质量减小10%左右．
根据上述材料回答下列问题：
（1）A试管上方的长导管的作用是；
的作用是
（2）加热过程中，观察到A试管中出现大量白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质，在持续加热浓硫酸（沸腾）时，淡黄色固体物质又慢慢地消失．写出淡黄色固体消失的化学反应方程式：
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（3）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，但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀．学生1猜想是由于SO2溶解度较大，生成了Ca（SHO3）2的缘故．请你设计实验验证学生1的猜想
（4）根据上述研究，结合所学知识，你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是：
（5）学生2将反应后的反应液稀释后进行检验，发现溶液呈酸性，对比，学生2提出猜想是：铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解使溶液呈酸性，请写出该水解反应的离子方程式：
Cu（OH）2+2H+Cu（OH）2+2H+你的猜想是：
请你设计一个简单的实验以验证你的猜想：
（6）该研究性学习小组的同学为了比较Cu的+1价化合物和+2价化合物的稳定性，他们取98gCu（OH）2固体，加热至80℃-100℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末X．冷却后称量，X的质量为72g．向X中加入过量稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在，据此可推得，X的化学式为
（2011?绵阳模拟）某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用如图所示装置先进行了有关实验：
（1）B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请直接在原图上把导管补充完整．
（2）实验中他们取6.4g铜片和12ml 18mol?L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后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请写铜跟浓硫酸反应的化学方程式：
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②为什么有一定量的余酸但未能使用铜片完全溶解，你认为原因是：
③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是
A、铁粉 B、BaCl2溶液 C、银粉 D、Na2CO3溶液
（3）为定量测定余酸的物质的量浓度，甲、乙两同学进行了如下设计：
①甲学生设计方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再计算余酸的物质的量浓度．他认为测定SO2的量的方法有多种，请问下列实验方案中不可行的是
A、将装置产生的气体缓缓通过预先称量过盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量
B、将装置A产生的气体缓缓通入足量的硫酸酸化的KMnO4溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
C、用排水法测定装置A产生气体的体积（已折算成标准状况）
D、用排饱和NaHSO3溶液的方法测出装置A产生气体的体积（已折算成标准状况）
②乙同学设计的方案是：在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL，取20mL于锥形瓶中，用标准氢氧化钠溶液进行滴淀（已知：Cu（OH）2开始沉淀的pH约为5），能否通过测出消耗NaOH溶液的体积来求余酸的物质的量的浓度
（11分）实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
（1）理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为： ︰ ；
（2）实际上，即使铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，制得的CuSO4·5H2O中还是有可能存在的杂质是 ，除去这种杂质的实验操作称为 。
（3）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
方案甲：以空气为氧化剂。将铜粉在___________（填仪器名称）中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案乙：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加物质甲调节pH ，铁元素全部沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1，就认为沉淀完全），然后过滤、浓缩、结晶。
已知：Ksp[Cu((OH)2]≈10-22， Ksp[Fe((OH)2]≈10-16, Ksp[Fe((OH)3]≈10-38
请回答下列问题：
①为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_________；
②甲物质可选用的是 ；
A.CuCl2 B.NaOH C.Cu2(OH)2CO3 D.CuO E.H2SO4
③反应中加入少量FeSO4对铜的氧化可以起催化作用。其反应过程是：第1步，4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O，请写出其第2歩反应的离子方程式 。
方案丙：将铜丝放到一定量的稀硫酸中，加入适量的H2O2，并控温在50℃~60℃，持续反应1 h，也能获得硫酸铜。请回答下列问题：
④反应时温度必须控制在50℃~60℃，温度不宜过高的主要原因是 ；
⑤写出该反应的化学方程式为 。
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（11分）实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
（1）理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为： ︰ ；
（2）实际上，即使铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，制得的CuSO4·5H2O中还是有可能存在的杂质是 ，除去这种杂质的实验操作称为 。
（3）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
方案甲：以空气为氧化剂。将铜粉在___________（填仪器名称）中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案乙：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加物质甲调节pH ，铁元素全部沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1，就认为沉淀完全），然后过滤、浓缩、结晶。
已知：Ksp[Cu((OH)2]≈10-22， Ksp[Fe((OH)2]≈10-16, Ksp[Fe((OH)3]≈10-38
请回答下列问题：
①为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_________；
②甲物质可选用的是 ；
A.CuCl2 B.NaOH C.Cu2(OH)2CO3 D.CuO E.H2SO4
③反应中加入少量FeSO4对铜的氧化可以起催化作用。其反应过程是：第1步，4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O，请写出其第2歩反应的离子方程式 。
方案丙：将铜丝放到一定量的稀硫酸中，加入适量的H2O2，并控温在50℃~60℃，持续反应1 h，也能获得硫酸铜。请回答下列问题：
④反应时温度必须控制在50℃~60℃，温度不宜过高的主要原因是 ；
⑤写出该反应的化学方程式为 。
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