Question

5．在用如图所示实验装置（夹持仪器已略去）探究铜丝与过量浓硫酸的反应．
（1）下列实验不合理的是：D
A．上下移动①中铜丝可控制SO₂的量
B．②中选用品红溶液验证S0₂的生成
C．③中选用NaOH溶液吸收多余的S0₂
D．为确认CuS0₄生成，向①中加水，观察颜色
（2）装置①和③发生的反应的化学方程式分别是：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O
（3）如果将装置中的②换成石蕊试液，则现象是溶液变红．
（4）如果将装置中的②换成酸性高锰酸钾溶液，则反应的离子方程式为：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺．
（5）直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境．用化学方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的反应：SO₂+H₂O?H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）A．在加热的条件下，当铜丝与浓硫酸接触时才能反应；
B．品红能被二氧化硫漂白，根据SO₂的漂白性分析；
C．SO₂为酸性氧化物，可与碱发生反应；
D．试管①中含有浓硫酸，加入水后会发生暴沸现象，应该将反应后的溶液加入盛有水的烧杯中；
（2）装置①中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水；试管③中氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，据此写出反应的化学方程式；
（3）二氧化硫为酸性氧化物，其水溶液显示酸性，所以换成酸性高锰酸钾溶液后溶液会变红；
（4）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能够将二氧化硫氧化成硫酸根离子，据此写出反应的离子方程式；
（5）二氧化硫与水反应生成亚硫酸、亚硫酸与空气中氧气反应生成硫酸，从而导致雨水显示酸性．

解答 解：（1）A．在加热的条件下，当铜丝与浓硫酸接触时才能反应，当往上抽动铜丝时，铜丝与硫酸不接触，反应停止，故可通过上下移动①中铜丝可控制SO₂的量，故A正确；
B．SO₂具有漂白性，品红能被二氧化硫漂白，可用品红溶液验证SO₂的生成，故B正确；
C．SO₂为酸性气体，具有污染性，可与碱发生反应，生成亚硫酸钠和水，可用NaOH溶液吸收多余的SO₂，故C正确；
D．反应后的试管①中含有浓硫酸，向试管中加入水后会发生暴沸现象，导致混合液溅出，若观察溶液颜色，应该将混合液加入烧杯中，故D错误；
故答案为：D；
（2）试管①中铜与浓硫酸反应生成二氧化硫气体，反应的化学方程式为：Cu+2H₂SO₄ （浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；试管③中二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠、水，反应的化学方程式为：SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄ （浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O；
（3）二氧化硫溶液显示酸性，如果将装置中的②换成石蕊试液，则溶液会变成红色，故答案为：溶液变红；
（4）如果将装置中的②换成酸性高锰酸钾溶液，二氧化硫被氧化成硫酸根离子，反应的离子方程式为：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（5）直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境，用化学方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的反应为：SO₂+H₂O?H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄，
故答案为：SO₂+H₂O?H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄．

点评 本题考查了浓硫酸的化学性质、酸雨的形成过程等知识，题目难度中等，注意掌握铜与浓硫酸的反应原理，明确二氧化硫的化学性质及检验方法，试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力．