Question

某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验：

(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，请在图上把导管补充完整_________。

(2)实验中他们取6.4 g铜片和12 mL 18 mol·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写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式：__________________；

②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，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________(填编号)。

A．铁粉        B．BaCl₂溶液         C．银粉        D．Na₂CO₃溶液

(3)装置C中试管D内盛装的是品红溶液，当B中气体收集满后，有可能观察到的现象是_____________，待反应结束后，向C中烧杯内加入沸水，D中观察到的现象是_____________。

(4)实验装置C有可能造成环境污染，试用最简单的方法加以解决__________________(实验用品自选)。

Answer

Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑ 随着反应进行，硫酸被消耗，产物有水生成，所以浓硫酸变成稀硫酸，反应停止 AD 红色褪去 恢复红色 用浸有NaOH的溶液的面团塞在试管口

【解析】

（1）铜跟浓硫酸反应生成了SO2气体，SO2比空气重，可以用向上排气法收集，所以装置中的导气管应长进短出，装置图为；

（2）①铜跟浓硫酸在加热时发生反应，反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑；

②6.4g铜片的物质的量是0.1mol，该铜和12mL 18mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，依据化学反应方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑的定量关系可知，0.1mol铜与含0.216mol硫酸的浓硫酸反应，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，说明一定剩余酸，这是因为浓硫酸随着反应进行，浓度变小成为稀硫酸，不再和铜发生反应，所以有一定量的余酸但未能使用铜片完全溶解；

③根据反应后必有硫酸铜产生，所以要证明反应结束后的烧瓶中确有余酸，只有证明氢离子，A．铁粉与氢离子反应产生气泡，正确；B．BaCl2溶液只能与硫酸根产生沉淀，无论硫酸是否过量，都会发生沉淀反应，因此不能证明硫酸是否过量，错误；C．银粉不反应，无现象，不能证明硫酸是否过量，错误；D．Na2CO3溶液与氢离子反应产生气泡，正确。答案选AD。

（3）装置C中试管D内盛装的是品红溶液，当B中气体收集满后，SO2进入品红溶液，使品红溶液褪色；待反应结束后，向C中烧杯内加入沸水，升高温度，无色物质不稳定，受热分解，SO2逸出，品红溶液又变为红色；

（4）实验装置C有可能造成环境污染，由于SO2是酸性氧化物，可以与碱发生反应产生盐和水，因此可以用浸有NaOH的溶液的面团塞在试管口。