Question

某研究性學習小組為研究Cu與濃H₂SO₄的反應，設計如下實驗探究方案（裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出）．
實驗選用銅片、98.3%的H₂SO₄、品紅溶液、澄清石灰水、CCl₄、NaOH溶液等藥品，銅片一端沒入濃H₂SO₄中，另一端露置在液面上方．
回答下列問題．
（1）Cu與濃H₂SO₄的反應的化學方程式為

 

．
（2）D、E兩容器中CCl₄的作用是

 

．
（3）加熱過程中，觀察到A容器中出現大量白色煙霧，隨著反應的進行，A容器下有白色沉淀生成，你認為該沉淀物是

 

，分析可能的原因是

 

．
（4）對A容器中的濃H₂SO₄和銅片進行加熱，很快發現C容器中品紅溶液褪色，但始終未見D試管中澄清石灰水出現渾濁或沉淀．你的猜想是

 

，設計實驗驗證你的猜想

 

．
（5）實驗結束后，為了減少環境污染，排除各裝置中的SO₂，可采取的操作是

 

．

Answer 1

考點：濃硫酸的性質實驗

專題：

分析：（1）濃硫酸和Cu共熱反應生成硫酸銅、二氧化硫、水，依此寫出化學方程式；
（2）二氧化硫和強堿的反應十分劇烈，要注意防止倒吸現象的發生；
（3）銅和濃硫酸反應生成硫酸銅，加熱的情況下，由于A容器中出現大量白色煙霧，導致溶劑減少，且濃硫酸具有吸水性，所以會析出白色固體硫酸銅；
（4）對A試管中的濃H₂SO₄和銅絲進行加熱，很快發現C試管中品紅溶液褪色，說明產生SO₂氣體的速率快，但始終未見D試管中澄清石灰水出現渾濁或沉淀，這是由于SO₂溶解度較大，立即生成了Ca（HSO₃）₂溶液的緣故．因此驗證猜想的方法是取樣后，向其中加入氫氧化鈉溶液，觀察是否有沉淀生成（或者加熱、加鹽酸檢驗SO₂氣體等方法）；
（5）二氧化硫為酸性氣體，可用濃氫氧化鈉溶液吸收，減小對環境的污染．

解答： 解：（1）濃硫酸和Cu共熱反應生成硫酸銅、二氧化硫、水，化學方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）二氧化硫和強堿的反應十分劇烈，可以采用四氯化碳的作用來達到防止倒吸現象的發生的目的，
故答案為：防止倒吸；
（3）銅和濃硫酸反應生成硫酸銅，加熱的情況下，由于A容器中出現大量白色煙霧，導致溶劑減少，且濃硫酸具有吸水性，所以會析出白色固體硫酸銅，
故答案為：CuSO₄；銅和濃硫酸反應生成硫酸銅，加熱的情況下，由于A容器中出現大量白色煙霧，導致溶劑減少，且濃硫酸具有吸水性；
（4）對A試管中的濃H₂SO₄和銅絲進行加熱，很快發現C試管中品紅溶液褪色，說明產生SO₂氣體的速率快，但始終未見D試管中澄清石灰水出現渾濁或沉淀，這是由于SO₂溶解度較大，立即生成了Ca（HSO₃）₂溶液的緣故．因此驗證猜想的方法是取樣后，向其中加入氫氧化鈉溶液，觀察是否有沉淀生成（或者加熱、加鹽酸檢驗SO₂氣體等方法），
故答案為：SO₂溶解度較大，澄清石灰水中Ca（OH）₂含量低，生成了Ca（HSO₃）₂溶液；取樣后，向其中加入氫氧化鈉溶液，觀察是否有沉淀生成（或者加鹽酸檢驗SO₂氣體等方法）；
（5）打開三頸燒瓶的彈簧夾，充入空氣把二氧化硫趕到盛有濃氫氧化鈉溶液的燒杯中吸收，減小對環境的污染，
故答案為：打開三頸燒瓶的彈簧夾，充入空氣把二氧化硫趕到盛有濃氫氧化鈉溶液的燒杯中吸收．

點評：本題考查了濃硫酸的性質，題目難度中等，注意掌握濃硫酸具有的化學性質，明確性質實驗方案設計的方法，明確題中資料信息是解題根據，試題培養了學生的分析、理解能力．