Question

研究性學習小組做銅與濃硫酸反應實驗時，發現試管底部有白色固體并夾雜有少量黑色物質．倒去試管中的濃硫酸，將剩余固體（含少量濃硫酸）倒入盛有少量水的燒杯中，發現所得溶液為藍色，黑色固體未溶解．過濾、洗滌后，向黑色固體中加入過量濃硝酸，黑色固體溶解，溶液呈藍色，所得溶液加BaCl₂溶液后有白色沉淀生成．下列所得結論正確的是（　　）

A、銅與濃硫酸反應所得白色固體是CuSO₄

B、加BaCl₂溶液后所得白色沉淀是BaSO₃

C、白色固體中夾雜的少量黑色物質可能是CuO

D、白色固體中夾雜的少量黑色物質中含元素Cu、S

Answer 1

分析：Cu與濃H₂SO₄的主要反應為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂+2H₂O，由于濃H₂SO₄過量且濃硫酸具有吸水性，故所得白色固體為CuSO₄；由于濃硫酸過量，CuO能溶于稀硫酸，則黑色固體不可能為CuO，它溶于濃硝酸，溶液呈藍色，說明含Cu²⁺，加入BaCl₂溶液產生了不溶于硝酸的沉淀BaSO₄，原黑色沉淀中含S元素，所以原黑色沉淀中含Cu、S兩元素．

解答：解：A．Cu與濃H₂SO₄的主反應為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂+2H₂O，由于濃H₂SO₄過量且濃硫酸具有吸水性，故所得白色固體為CuSO₄，故A正確；
B．BaCl₂溶液后有白色沉淀生成，已知硝酸過量，說明該鋇鹽沉淀不溶于硝酸，應為BaSO₄，故B錯誤；
C．由于濃硫酸過量，且黑色固體不溶于稀硫酸，已知CuO能溶于稀硫酸，所以黑色固體不可能為CuO，故C錯誤；
D．黑色固體溶于濃硝酸，溶液呈藍色說明含Cu²⁺，加入BaCl₂溶液產生了不溶于硝酸的沉淀BaSO₄，原黑色沉淀中含S元素，所以原黑色沉淀中含Cu、S兩種元素，故D正確；
故選AD．

點評：本題考查了濃硫酸與銅反應物質的組成探究，難度中等，注意從濃硫酸的性質角度思考，根據反應實驗現象進行分析，對學生的邏輯推理有較高的要求．