Question

某校化学兴趣小组的同学在探究金属的化学性质时，发现铜与稀硫酸在常温或加热的条件下均不反应．那么，铜与浓硫酸能否发生反应呢？他们设计了如下图所示装置进行探究．

[猜想与假设]
①在常温下能反应
②常温下不能反应，但在加热条件下能反应
③在加热条件下不能反应
[查阅资料]
含有Cu²⁺的水溶液通常显蓝色
[实验与事实]
操作①将一小块铜片放入试管中，加入足量浓硫酸，无明显现象；
操作②加热该试管，铜片上有气泡，产生了有刺激性气味的气体；
操作③停止加热，将试管中的残液慢慢倒入水中，溶液呈蓝色．
[分析与思考]
（1）甲同学认为，由以上探究可知：猜想______（填序号）是正确的．
（2）乙同学认为，经检验产生的气体是SO₂，所以铜跟浓硫酸在加热条件下反应的产物只是SO₂和CuSO₄．
（3）丙同学认为，在实验装置中，“蘸有浓碱液棉花”的作用是______．
[反思与评价]
（4）操作③中，从安全角度考虑______（填“可以”或“不可以”）将水倒入残液中，其理由是______．
（5）在[分析与思考]（2）中对产物只是SO₂和CuSO₄的判断是否准确______（填“是”或“否”），其理由是______．
[拓展与应用]
稀硫酸
O2加热
浓硫酸加热
（6）根据以上探究和已掌握的知识，该兴趣小组的同学设计了两个用铜制取硫酸铜的实验方案：
①CuCuSO₄；               ②CuCuOCuSO₄
经过对两种方案的讨论、对比，同学们认为方案②具有的优点有______（填序号），所以工业上制备硫酸铜不是直接利用浓硫酸与铜反应．
A、提高铜的利用率          B、提高硫酸的利用率
C、不产生污染大气的SO₂D、不用浓硫酸，安全性好．

Answer

从[实验与事实]可以证明铜和浓硫酸能反应，生成物中有二氧化硫和硫酸铜，其中的二氧化硫是有毒气体，不能直接排放到空气中，应该用碱液吸收．
在[反思与评价]中，根据反应物的性质和组成来回答，浓硫酸溶于水要放出大量的热，所以浓硫酸不能倒入水中，浓硫酸中含有氢元素，生成物中也要有氢元素．
[拓展与应用]：考虑制取硫酸铜的方案的优缺点时，要从原料的利用率，环保，安全等方面考虑．
【解析】
[分析与思考]（1）根据实验操作和现象，可以证明铜和浓硫酸在加热的时候能反应，生成物中有二氧化硫和硫酸铜，（3）二氧化硫有毒，能和碱溶液反应，所以可以用浓碱液吸收．
[反思与评价]（4）浓硫酸溶于水会放出大量的热，造成液滴飞溅，所以不能把含浓硫酸的物质倒入水中．
（5）因为反应物中有氢，硫、氧、铜四种元素，根据反应前后元素的种类不变的原则，生成物中应该有氢元素．
[拓展与应用]比较这两个方案，从经济，环保，安全的角度考虑，浓硫酸使用时要注意安全，二氧化硫有毒等，通过综合考虑，方案②比①要好的多．
答案：（1）②
（3）吸收SO2
（4）不可以．残液中含有浓硫酸，若将水倒入残液中，浓硫酸溶于水放出大量的热，会使溶液飞溅．
（5）否．反应物中有氢元素，但二氧化硫和硫酸铜中都不含氢元素．
（6）BCD