Question

某研究性小组为探究铜丝与过量浓硫酸的反应,设计了如图所示装置进行有关实验,最后发现试管中铜有剩余。请回答：

(1)试管①中发生反应的化学方程式是 ________,该反应体现了浓硫酸的______(填“氧化性”或“还原性”)。

(2)试管②中的实验现象是______________。

(3)试管③中，NaOH的作用是____________。反应的化学方程式是______。

(4)该小组认为还应有一定的硫酸剩余,请说明铜丝未完全溶解并仍有一定量余酸的原因_______。

(5)为证明反应结束后的试管中确实有余酸,可选用下列药品中的______________ 。

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

(6)若想使铜继续反应可以向试管①中加入一种物质，该物质可能是_______(填序号)

A．NaNO₃        B. Na₂SO₄      C. NaCl      D.FeCl₂

试写出该反应的离子方程式____________________________________________ 。

Answer

Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2SO2↑+2H2O 氧化性 品红褪色 尾气处理，防止污染环境 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，氧化性变弱，不再与铜反应 A D A 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O

【解析】

(1)铜和浓硫酸在加热条件下产生硫酸铜和二氧化硫和水；

(2)二氧化硫具有漂白性，能使品红褪色；

(3)二氧化硫气体有毒，需要用NaOH做尾气处理；

(4)有部分铜剩余，是因为硫酸在稀浓度时氧化性较弱，不能完全反应掉铜；

(5)可用活泼金属、碳酸盐来检验氢离子存在；

(6)铜可在常温下与稀硝酸发生氧化还原反应。

(1)试管①中是铜和浓硫酸的反应，反应的化学方程式是：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2SO2↑+2H2O；反应中S元素从+6价降低至+4价，化合价降低，体现了浓硫酸的氧化性，故答案为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2SO2↑+2H2O；氧化性；

(2)二氧化硫能和品红溶液反应生成无色物质而具有漂白性，能使品红溶液褪色，试管②中的实验现象是：品红褪色；

(3) SO2是有毒气体，属于酸性气体，试管③中，NaOH的作用是：尾气处理，防止污染环境；反应的化学方程式是SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；故答案为：尾气处理，防止污染环境；SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；

(4)反应中浓硫酸被消耗，同时生成水，浓硫酸逐渐变稀，而Cu不能与稀硫酸反应，故有一定量的硫酸剩余，故答案为：随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，氧化性变弱，不再与铜反应。

(5)A．剩余的硫酸能与锌反应生成氢气，有气泡出现，A正确；

B．氯化钡与硫酸、硫酸铜反应反应得到硫酸钡沉淀，不能用它来检验硫酸是否有剩余，B错误；

C．银不与稀硫酸反应，C错误；

D．剩余的硫酸Na2CO3溶液反应生成气体，可以检验硫酸是否有剩余，D正确；

故答案选：AD；

(6)溶液有剩余的硫酸，呈酸性，可加入NaNO3，硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，能与铜在常温下反应，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案：A；3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。