Question

【題目】某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應情況，用下圖所示裝置進行相關實驗。

請回答：

⑴ 裝置 A 中發生的化學反應方程式為_________。

⑵ 裝置 D 中試管口放置的棉花中應浸一種液體，這種液體最好是下列哪種_________， 其作用是_________。

a.NaOH 溶液 b.NaCl 溶液 c.H2O d.NH4Cl 溶液

⑶ 裝置 B 的作用是貯存多余的氣體。當 D 處有明顯的現象后，關閉旋塞 K 并移去酒精燈,但由于余熱的作用,A 處仍有氣體產生，此時 B 中現象是_________。B 中應放置的液體是(填字母)_________。

a.水 b.酸性 KMnO4 溶液 c.飽和 NaHSO3 溶液 d.濃溴水

⑷ 實驗中，取一定質量的銅片和一定體積 18 mol·L—1 的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到反應完畢，發現燒瓶中還有銅片剩余，該小組學生根據所學的化學知識認為還有一定量的硫酸剩余。

①有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解，你認為原因是______。

②下列藥品中能用來證明反應結束后的燒瓶中確有余酸的物質是_________(填字母)。

a.BaCl2 溶液 b.鋅粉 c.紫色石蕊試液 d.滴有酚酞的 NaOH 溶液

Answer 1

【答案】2H2SO4(濃)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑ a 吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣 B中，長頸漏斗中的液面會上升 選c (二氧化硫氣體是酸性氧化物，易溶于水，B中的試劑不能和二氧化硫發生反應，不能溶解二氧化硫) 反應過程中濃硫酸被消耗，逐漸變稀，而銅不和稀硫酸反應 bcd(實質證明氫離子的存在)

【解析】

(1)濃硫酸具有強氧化性，在加熱時可以氧化單質銅，生成硫酸銅、二氧化硫和水；
(2)根據二氧化硫是污染性氣體，不能排放到大氣中分析；
(3)根據儲氣裝置的原理是利用壓強大小，密閉容器通過改變液面的高低調節分析，試劑不能和氣體反應也不能溶于液體；
(4) ①從濃硫酸隨著反應進行濃度變稀，銅不和稀硫酸發生反應分析；
②證明有酸剩余是驗證稀硫酸的存在關鍵是氫離子的檢驗。

(1)濃硫酸具有強氧化性，在加熱時可以氧化單質銅，生成硫酸銅、二氧化硫和水方程式為：2H2SO4(濃)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑，

因此，本題正確答案是：2H2SO4(濃)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑；
(2)二氧化硫氣體排放到大氣中污染環境，所以裝置D中試管口放置的棉花中應浸一種液體能與二氧化硫反應，可以浸氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液等堿性溶液，故選a.NaOH 溶液，其作用是吸收多余的二氧化硫氣體，防止污染空氣，

因此，本題正確答案是：a ；吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣；

(3)裝置B的作用是貯存多余的氣體，關閉旋塞K，移去酒精燈，但因為余熱的作用，A處仍有氣體產生，在密閉容器中隨著氣體的生成，廣口瓶內壓強增大，會使瓶內液面下降，長頸漏斗中液面上升，最終達到內外大氣壓相同，二氧化硫氣體是酸性氧化物，易溶于水，B中的試劑不能和二氧化硫發生反應，不能溶解二氧化硫，
a.水能溶解二氧化硫不能儲存氣體，故a錯誤；
b.酸性KMnO4溶液能氧化二氧化硫為硫酸，不能儲存氣體，故b錯誤；
c. 二氧化硫通入飽和NaHSO3溶液中，降低了二氧化硫的溶解度，不反應，可以用來儲存氣體，故c正確；
d. 濃溴水能氧化二氧化硫不能儲存氣體，故d錯誤。

因此，本題正確答案是：瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升；c；
(4) ①一定質量的銅片和一定體積18 mol·L—1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，濃硫酸隨著反應進行，濃度變小成為稀硫酸，稀硫酸不再和銅發生反應，所以有一定量的余酸但未能使用銅片完全溶解，

因此，本題正確答案是：反應過程中濃硫酸被消耗，逐漸變稀，而銅不和稀硫酸反應；
②能用來證明反應結束后的燒瓶中確有余酸，實質證明氫離子的存在，
a. BaCl2 溶液加入后出現白色沉淀，但因為生成產物中有硫酸銅生成，也可以生成白色沉淀，故不能證明；
b.鋅粉與稀硫酸反應放氣體，可以證明；
c.紫色石蕊試液與酸變紅，可以證明；
d.滴有酚酞的 NaOH 溶液會與稀硫酸反應，溶液由紅色變為無色，可以證明。
因此，本題正確答案是：bcd。