Question

某化学课外兴趣小组为探究足量的铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行有关实验。

已知：①SO₂难溶于饱和亚硫酸氢钠溶液。②SO₂能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应。请回答下列问题：

(1)装置A中发生的化学反应方程式为____________；此反应表明浓硫酸具有_________(填字母)。

a. 酸性       b. 脱水性      c. 强氧化性      d. 吸水性

(2)装置D中试管口放置的棉花中浸入__________溶液，其作用是_____________。

(3)装置B的作用是贮存多余的气体，B中应放置的液体是__________(填字母)。

a. 水     b. 饱和NaHSO₃溶液    c. 酸性KMnO₄溶液    d. NaOH溶液

(4)实验中，取一定质量的铜片和一定体积18.4 mol·L^-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，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有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是____________。

②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是___________(填字母)。

a. 银粉     b. 铁粉     c. BaCl₂溶液     d. NaHCO₃溶液

Answer

Cu＋2 H2SO4（浓） CuSO4＋SO2↑＋2 H2O ac NaOH 吸收SO2气体，防止污染空气 b 浓硫酸由浓变稀，稀硫酸不再与铜反应 bd

【解析】

（1）依据实验是探究铜与浓硫酸的反应情况，反应条件加热，根据氧化还原反应的实质书写配平；

（2）依据二氧化硫是污染性气体不能排放到大气中分析；

（3）试剂不能和气体反应也不能溶于液体；

（4）根据铜与浓硫酸反应的原理分析，再计算剩余硫酸的浓度；证明有酸剩余是验证稀硫酸的存在关键是氢离子的检验。

（1）实验探究铜与浓硫酸在加热探究下发生反应，浓硫酸具有强氧化性把铜氧化为二价铜，本身被还原为二氧化硫，结合书写化学方程式的要求写出化学方程式为：Cu＋2 H2SO4（浓） CuSO4＋SO2↑＋2 H2O；

此反应中硫酸中部分S化合价降低被氧化体现还原性，部分S化合价不变，生成硫酸盐，体现酸性作用，答案选ac；

（2）装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，是防止装置中最后剩余的二氧化硫气体排放到大气中污染环境，所以棉团需浸能吸收二氧化硫，与二氧化硫反应的溶液，可以浸NaOH溶液；作用是吸收SO2气体，防止污染空气；

（3）二氧化硫气体是酸性氧化物，易溶于水，B中的试剂不能和二氧化硫发生反应，不能溶解二氧化硫；

a．水能溶解二氧化硫不能储存气体，b．二氧化硫通入饱和NaHSO3溶液中，降低了二氧化硫的溶解度，不反应，可以用来储存气体， c．酸性KMnO4 溶液能氧化二氧化硫为硫酸，不能储存气体， d．NaOH溶液吸收二氧化硫不能储存气体；

答案选b；

（4）①取一定质量的铜片和一定体积18.4 mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余，浓硫酸随着反应进行浓度变稀后不再和铜反应，所以有剩余的酸；

②能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸，实质证明氢离子的存在，选项中a．银粉不与稀硫酸反应不能证明；b．铁粉与稀硫酸反应放气体，可以证明；c．BaCl2溶液 加入后出现白色沉淀，但因为生成产物中有硫酸铜生成，也可以生成白色沉淀，故不能证明； d．Na2CO3溶液会与稀硫酸反应发出二氧化碳气体，可以证明，故答案为：bd。