Question

【題目】加熱條件下，Cu與濃硫酸會發生氧化還原反應，某學校化學學習小組成員在實驗室中對該實驗進行了探究。回答下列問題：

（1）寫出Cu與濃硫酸反應生成SO2的化學方程式：______________________________________。

（2）氣體發生裝置選取_______（選填“甲、乙、丙”）。

（3）成員甲采用下列裝置探究混合氣體中是否含有H2：

裝置	裝置中的試劑	裝置作用	實驗現象
A	NaOH濃溶液	①
B	品紅溶液	②
C	③	干燥作用
D	CuO		④
E	⑤
F	堿石灰	⑥

①___________________；②_________________；③______________________；④____________；⑤________________；⑥_________________________。

（4）某次實驗結束后，Cu與濃硫酸反應后，Cu剩余，且銅片上附著黑色粉末物質。該小組成員乙查閱資料如下：

CuS為黑色粉末，難溶于水，在空氣中加熱至220℃以上時可迅速被氧氣氧化生成黑色的CuO和SO2。

①該同學刮下銅片上的黑色物質，加入到試管中，然后加蒸餾水，振蕩，靜置后發現溶液為淺藍色，由此確定該黑色粉末中含有___________。

②請你幫助該同學設計實驗驗證該黑色物質為CuS____________________。

Answer 1

【答案】 Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O 乙 除去SO2 檢驗SO2是否除盡 濃硫酸 黑色變為紅色或無明顯變化 CuSO4 防止空氣中的水蒸氣對實驗結果造成影響 CuSO4 在空氣中加熱該黑色物質，用濕潤的品紅試紙檢驗生成的氣體，品紅褪色

【解析】本題考查實驗方案設計與評價，（1）銅能被濃硫酸在加熱條件下被氧化，反應方程式為Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；（2）銅與濃硫酸反應產生SO2，利用固體與液體加熱產生氣體的裝置，甲裝置試管口向下，適用于固體與固體加熱制備氣體，故甲錯誤；乙正確；丙裝置受熱面積比乙小，故丙錯誤；（3）裝置中制出的氣體含有SO2，可能對后續實驗產生干擾，必須除去，SO2是酸性氧化物，因此NaOH的作用是吸收SO2，SO2能使品紅溶液褪色，因此品紅溶液作用檢驗SO2是否被完全吸收，③的作用是干燥，因此③中盛放濃硫酸，CuO是檢驗H2是否存在，如果存在H2，黑色變為紅色，如果不存在氫氣，無明顯變化，因此④的現象是黑色變為紅色或無明顯變化，⑤盛放無水硫酸銅，與水變為藍色，作用是檢驗是否生成水蒸氣，堿石灰的作用防止空氣中的水蒸氣進入到E裝置中；（4）①發現溶液為淺藍色，說明含有Cu2＋，即黑色物質為CuSO4；②根據信息：CuS為黑色粉末，難溶于水，在空氣中加熱至220℃以上時可迅速被氧氣氧化生成黑色的CuO和SO2，因此有：在空氣中加熱該黑色物質，用濕潤的品紅試紙檢驗生成的氣體，品紅褪色。