Question

某同学对教材中铜与浓硫酸的实验作了如下改进。实验装置如图所示（加热和夹持装置己略去）。

实验步骤：

①组装仪器，检查装置气密性；

②加入试剂，关闭旋塞E，加热A，观察C中溶液颜色变化；

③将铜丝上提离开液面，停止加热。

（1）检査虚线框内装置气密性的方法是____________________。

（2）仪器A的名称是_________________，仪器B的作用是_________________，仪器D中所盛药品是_________________。

（3）装置A中发生反应的化学方程式为_________________。

（4）实验后，拆除装置前，为避免有害气体的泄漏，应当采取的操作是_______________。

（5）实验后仪器A中有白色固体产生，将仪器A中固液混合物缓慢转移至盛有少量水的烧杯中，可观察到的现象是_____________，用所得溶液做焰色反应实验时，观察到的火焰颜色为___________。不可直接向仪器A中加水的原因是_________________。

Answer

关闭旋塞E，装置C中加水没过导管口，给A装置微热，装置C中导管口有气泡冒出，撤去热源后，导管内有倒吸产生的液柱，且高度保持不变。 三颈烧瓶（或三口烧瓶） 防倒吸 碱石灰（或NaOH等合理答案均可） 2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O 打开旋塞E，从E管口向A中鼓入大量空气 混合时放热，白色固体溶解，溶液变蓝色 黄绿色 水加入浓硫酸中，放出大量热使液体飞溅。

【解析】试题分析：本题为实验综合题，通过浓硫酸的改进实验研究，重点考查装置气密性的检查、装置在实验中的作用、实验设计中如何减少污染、浓硫酸的稀释、以及少量元素化合物基础知识。解题过程中需要看懂实验装置及其作用，弄清各步骤原理。

解析：实验装置中三颈烧瓶是Cu与浓H2SO4的反应装置，导出的气体主要是SO2，B装置不是收集气体的方法，而是为了防止C中品红溶液可能倒流进入A装置产生危险，C中品红可以检验SO2，D是吸收尾气中SO2防止污染，考虑到使用的仪器是干燥管，所以必须选用碱性固体试剂，可以选用NaOH等碱性固体与SO2反应达到吸收的效果。

（1）检查装置气密性必须使装置只有一个气体出口，所以活塞E必须关闭，C中加入适量的水，加热后排出一部分气体后进行检验。答案：关闭旋塞E，装置C中加水没过导管口，给A装置微热，装置C中导管口有气泡冒出，撤去热源后，导管内有倒吸产生的液柱，且高度保持不变。（2）正确答案：仪器A的名称是三颈烧瓶（或三口烧瓶），仪器B的作用是防倒吸，仪器D中所盛药品是碱石灰（或NaOH等合理答案均可）。（3）装置A中是浓硫酸与铜加热反应，正确答案：2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O 。（4）实验后，整个装置中充满了SO2 气体，拆除装置前，应当将SO2充分排出并且吸收。正确答案：打开旋塞E，从E管口向A中鼓入大量空气 。（5）实验后仪器A中生成的白色固体是CuSO4，由于同时存在浓硫酸，所以该CuSO4并没有与水结合所以呈现白色，所以与水混合后，浓硫酸稀释时会释放大量的热量，CuSO4溶于水后溶液会变为蓝色，做焰色反应时会产生铜元素特征的黄绿色火焰，浓硫酸稀释时应当是“酸入水”，防止水加入浓硫酸中产生液体飞溅。正确答案：将仪器A中固液混合物缓慢转移至盛有少量水的烧杯中，可观察到的现象是混合时放热，白色固体溶解，溶液变蓝色，用所得溶液做焰色反应实验时，观察到的火焰颜色为黄绿色。不可直接向仪器A中加水的原因是水加入浓硫酸中，放出大量热使液体飞溅。

点睛：SO2、NH3、Cl2等气体都是有刺激性、有毒的气体，实验中需要避免这些气体的泄露，因此实验装置的末端都需要采取适当的方法进行尾气吸收，消除污染。