Question

3．某同學設計實驗證明銅與濃硫酸能發生反應，并檢驗生成氣體的性質，如圖所示，在試管里加入2mL濃硫酸，用帶導管和一個小孔的膠管塞緊，從孔中插入一根銅絲，加熱，把放出的氣體依次通入品紅溶液和石蕊溶液中．

請回答下列問題：
（1）寫出銅與濃硫酸反應的化學方程式：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+SO₂↑．
（2）試管a、b分別檢驗生成氣體的性質，寫出觀察到的現象及其作用．試管a中的現象是品紅溶液褪色，作用是證明二氧化硫具有漂白性．試管b中的現象是紫色石蕊試液變紅，作用是證明二氧化硫溶于水顯示酸性．
（3）裝置中浸堿面團的作用是吸收多余的二氧化硫，防止污染大氣．
（4）如圖將銅絲改為可抽動的銅絲符合化學實驗“綠色化”的原因是通過調節銅絲的高度，可以可知參加反應的銅與濃硫酸的接觸面積，從而可知二氧化硫產生的量，減少二氧化硫的污染．

Answer 1

分析 （1）銅與濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫氣體和水，據此寫出反應的化學方程式；
（2）二氧化硫具有漂白性，能夠使品紅溶液褪色；二氧化硫為酸性氧化物，溶于水顯示酸性；
（3）二氧化硫有毒，不能直接排放，可以用堿液吸收；
（4）通過調節銅絲的高度，可以控制反應的開始與結束，減少了污染氣體的排放、節約了原料．

解答 解：（1）銅跟濃硫酸反應，銅具有還原性，濃硫酸具有強氧化性，反應必須加熱才能發生，書寫化學方程式時注意“濃”字，反應的化學方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+SO₂↑，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；
（2）二氧化硫具有漂白性，能夠使品紅溶液褪色，所以試管a中品紅溶液褪色，目的是證明二氧化硫具有漂白性；二氧化硫屬于酸性氧化物，溶于水后溶液顯示酸性，能夠使紫色的石蕊試液變紅，
故答案為：品紅溶液褪色；證明二氧化硫具有漂白性；紫色石蕊試液變紅；證明二氧化硫溶于水顯示酸性；
（3）二氧化硫是一種有毒氣體，多余的二氧化硫不能直接排放到空氣中，應該用堿液吸收，
故答案為：吸收多余的二氧化硫，防止污染大氣；
（4）將銅絲改為可抽動的銅絲后，通過調節銅絲的高度，可以可知參加反應的銅與濃硫酸的接觸面積，從而可知二氧化硫產生的量，減少二氧化硫的污染，該方法符合綠色化學的理念，
故答案為：通過調節銅絲的高度，可以可知參加反應的銅與濃硫酸的接觸面積，從而可知二氧化硫產生的量，減少二氧化硫的污染．

點評 本題考查了濃硫酸的性質、二氧化硫的性質及檢驗，題目難度中等，注意掌握銅與濃硫酸反應原理、二氧化硫氣體的性質及檢驗方法，明確性質實驗方案設計與評價的原則．