Question

兴趣小组同学在做金属化学性质实验时，发现铜片与不同浓度的硫酸溶液接触现象不相同，如下图，请你与他们一起探究。（所用铜片大小种类相同，溶液均为硫酸溶液）

 

（实验现象）①②③④无明显现象；⑤铜片溶解，溶液变蓝，生成一纯净的刺激性气味的气体。

（1）以上实验中，欲得出“升高温度可使铜与硫酸反应”需对比的实验是_____（填实验序号）。

（提出问题）刺激性气体是什么？

（査阅资料）HCl、NH₃、SO₂均有刺激性气味且污染空气；SO₂化学性质与CO₂相似，但SO₂具有漂白性，能让红色的品红溶液褪色，HCl、NH₃不行。

（猜想假设）甲同学：HCl；乙同学：NH₃；丙同学：H₂；丁同学：_____。

（实验与结论）

（2）大家认为甲、乙同学的猜想不合理，理由是_____。丙同学的猜想不合理，理由是_____。

（3）丁同学设计如下实验，将生成的气体通入A、B装置。

 

A中观察到的现象是_____。B中观察到的现象是_____。证明丁同学猜想正确。

（反思评价）

（4）同学们认为丁同学实验有不足之处，请你改进_____。

（拓展延伸）

（5）根据结论，写出实验⑤③的化学方程式_____。

（6）实验⑤反应停止后，所得溶液里_____（填“有”或“没有”）溶质硫酸，你的理由是_____。

Answer

③⑤ SO2 由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，反应前没有氮元素与氯元素 氢气没有气味 紫色的石蕊试液变红色 品红溶液褪色 在B的后面增加盛有氢氧化钠溶液的装置或用气囊回收过量的有害气体 有 由实验④和实验⑤可知，浓硫酸的浓度由98%变成50%后就不能与铜继续反应，所以停止反应后溶液中仍含有溶质硫酸

【解析】

(1)以上实验中，欲得出“升高温度可使铜与硫酸反应”需对比的实验是发生反应的实验⑤以及与之硫酸的浓度相同的没有加热的实验③；故填:③⑤；

该反应的反应物是铜和浓硫酸,由质量守恒定律可推知，该刺激性气体可能是二氧化；故填: SO2；

(2)由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，反应前没有氮元素与氯元素，所以该刺激性气体不可能是氨气或氯化氢气体；氢气是一种没有气味的气体，所以也不可能是氢气；故填:由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，反应前没有氮元素与氯元素；氢气没有气味；

(3)二氧化硫的化学性质与二氧化碳相似，所以二氧化硫与水反应也会生成一种酸，酸能使紫色的石蕊试液变红色，SO2具有漂白性，能让红色的品红溶液褪色。若丁的猜想成立，即该气体是二氧化硫，则A中紫色的石蕊试液变红色，B中品红溶液褪色；故填:紫色的石蕊试液变红色；品红溶液褪色；

(4)二氧化硫是一种有毒气体，不能直接排放到空气中，否则会造成空气污染，所以应在B的后面增加盛有氢氧化钠溶液的装置或用气囊回收过量的有害气体；故填:在B的后面增加盛有氢氧化钠溶液的装置或用气囊回收过量的有害气体；

(5)铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、水和二氧化硫气体；故填:

(6)由实验④和实验⑤可知，浓硫酸的浓度由98%变成50%后就不能与铜继续反应，所以停止反应后溶液中仍含有溶质硫酸，所以实验⑤反应停止后，所得溶液里有溶质硫酸；故填:有；由实验④和实验⑤可知，浓硫酸的浓度由98%变成50%后就不能与铜继续反应，所以停止反应后溶液中仍含有溶质硫酸。