Question

【題目】小明同學設計了如圖所示裝置來探究銅跟濃硫酸的反應。

先關閉活塞a，加熱至燒瓶中不再有氣泡產生時，反應停止，此時燒瓶中銅片仍有剩余。再打開活塞a，將氣球中的氧氣緩緩擠入燒瓶，銅片慢慢消失。

（1）請寫出上述過程A裝置中所涉及的化學反應方程式。

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（2）實驗中加熱至燒瓶中不再有氣泡產生時，反應停止，此時燒瓶中銅片為什么有剩余？請簡述其原因是：___________。

（3）老師認為實驗中B裝置設計有誤，請你幫助小明進行修改：___________。

（4）B中所收集到的氣體既具有氧化性又具有還原性，請寫出該氣體與O2反應的化學方程式：______。

（5）裝置C中應盛放____溶液，其作用是：____，所發生的離子方程式為：_____。

Answer 1

【答案】Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 2Cu＋2H2SO4＋O2=2CuSO4＋2H2O(或2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O) 隨著銅與濃硫酸反應的進行，濃硫酸濃度逐漸變稀，銅與稀硫酸不反應 將左導管伸入瓶底 2SO2＋O22SO3 NaOH溶液 吸收SO2，防止空氣污染 SO2＋2OH-=SO32-＋H2O

【解析】

（1）依據裝置圖和實驗步驟分析，裝置A中在關閉a后加熱燒瓶反應，銅和濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，再打開活塞a，將氣球中的氧氣緩緩擠入燒瓶，銅片慢慢消失是銅和氧氣反應生成氧化銅，氧化銅和硫酸反應生成硫酸銅和水；

（2）隨著銅與濃硫酸反應的進行，濃硫酸濃度逐漸變稀；

（3）B裝置是收集裝置，二氧化硫氣體的密度比空氣大，需要用向上排氣法收集；

（4）二氧化硫氣體的氧化性是硫元素化合價降低，表現還原性是硫元素化合價升高分析；

（5）二氧化硫是污染性的氣體，不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收。

（1）裝置圖和實驗步驟可知，先關閉活塞a，加熱至燒瓶中不再有氣泡產生時，停止反應，此時燒瓶中銅片仍有剩余，此時反應為Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O；再打開活塞a，將氣球中的氧氣緩緩擠入燒瓶，銅片慢慢消失，發生的反應為：2Cu＋2H2SO4＋O2=2CuSO4＋2H2O；或2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O；

（2）隨著銅與濃硫酸反應的進行，濃硫酸濃度逐漸變稀，銅與稀硫酸不反應，故銅片有剩余；

（3）B裝置是收集裝置，二氧化硫氣體的密度比空氣大，需要用向上排氣法收集，故應將左導管伸入瓶底；

（4）二氧化硫氣體的氧化性是硫元素化合價降低，表現還原性是硫元素化合價升高的反應，O2將SO2氧化，反應的方程式為：2SO2＋O22SO3；

（4）二氧化硫是污染性的氣體，不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收，故裝置C中應盛放NaOH溶液，其作用是：吸收SO2，防止空氣污染，所發生的離子方程式為：SO2＋2OH-=SO32-＋H2O。