Question

2．某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验．请回答：

（1）装置A中发生的化学反应方程式为2H₂SO₄（浓）+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+2SO₂↑
（2）装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是氢氧化钠溶液等碱性溶液，其作用是吸收多余的二氧化硫，防止污染空气  
（3）装置B的作用贮存多余气体．当D处有明显的现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，B中应放置的液体是（填字母）d  
a．水    b．酸性KMnO₄溶液     c．NaOH溶液      d．饱和NaHSO₃溶液
（4）装置C和D中产生的现象相同，但原因却不同，C中是由于SO₂与氢氧化钠溶液反应使酚酞试液变为无色，反应的离子方程式为SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）加热条件下，Cu和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水；
（2）二氧化硫属于酸性氧化物且有毒，不能直接排空，可以用碱液吸收；
（3）装置B通过长颈漏斗中液面变化贮存二氧化硫；B为气体贮存装置时，盛放的液体不能和二氧化硫反应；
（4）二氧化硫属于酸性氧化物，能和碱反应生成盐和水；二氧化硫能和有色物质反应生成无色物质而具有漂白性．

解答 解：（1）加热条件下，Cu和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应方程式为2H₂SO₄（浓）+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+2SO₂↑，
故答案为：2H₂SO₄（浓）+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+2SO₂↑；
（2）二氧化硫属于酸性氧化物且有毒，不能直接排空，可以用碱液吸收，所以棉花蘸取的溶液可以为NaOH溶液等碱性溶液；其作用是吸收多余的二氧化硫，防止二氧化硫溢出而污染大气，
故答案为：氢氧化钠溶液等碱性溶液；吸收多余的二氧化硫，防止污染空气；
（3）可以通过B装置中长颈漏斗中液面上升来贮存二氧化硫；
当D处有明显的现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，导致B中气体压强增大，气压使B中液体通过长颈漏斗液面上升，从而减小压强，防止安全事故发生，此时B中现象是瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升；
B装置的作用是贮存气体，所以B中盛放液体不能和二氧化硫反应，
水、酸性高锰酸钾及NaOH都能和二氧化硫反应，只有亚硫酸氢钠和二氧化硫不反应，故选d；
故答案为：贮存多余气体；瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升；d；
（4）无色酚酞遇碱变红色，二氧化硫属于酸性氧化物，能和NaOH反应生成亚硫酸钠和水，导致酚酞褪色；二氧化硫和有色物质反应生成无色物质而具有漂白性，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以二者褪色原理不同，二氧化硫和氢氧化钠离子反应方程式为SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，
故答案为：与氢氧化钠溶液反应使酚酞试液变为无色；SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．

点评 本题以浓硫酸和Cu的反应为载体考查性质实验方案设计，侧重考查学生分析判断、实验操作能力，明确实验原理是解本题关键，注意CD溶液褪色原理及其不同点，注意二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色．