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某研究性小组为探究铜跟浓
硫酸的反应情况,设计了如图所示装置进行有关实验:实验中他们取6.4g铜片与12mL 18mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中加热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中有铜剩余.
(1)写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式:
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O

(2)该小组认为还应有一定量的硫酸剩余.请说明铜片未完全溶解并仍有一定量余酸的原因:
反应过程中H2SO4被不断消耗,且生成的水逐渐增多,使浓硫酸浓度变稀,至一定浓度时就不再与铜片反应
反应过程中H2SO4被不断消耗,且生成的水逐渐增多,使浓硫酸浓度变稀,至一定浓度时就不再与铜片反应

(3)为证明反应结束后的烧瓶中确有余酸,可选用下列药品中的
AD
AD
(填写字母编号).
A.铁粉    B.BaCl2溶液      C.银粉       D.Na2CO3溶液.
分析:(1)Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水;
(2)Cu与浓硫酸反应H2SO4被不断消耗同时生成水,使浓硫酸浓度变稀,铜与稀硫酸不反应;
(3)检验稀硫酸的存在,只需检验氢离子的存在.
解答:解:(1)Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应为Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)金属铜活泼性在氢之后,不能够与稀硫酸反应,浓硫酸具有强氧化性,能将铜等不活泼金属氧化,本身被还原成二氧化硫,所以铜能够与浓硫酸反应,反应过程中H2SO4被不断消耗,且生成的水逐渐增多,使浓硫酸浓度变稀,至一定浓度时就不再与铜片反应,所以铜片未完全溶解并仍有一定量余酸,
故答案为:反应过程中H2SO4被不断消耗,且生成的水逐渐增多,使浓硫酸浓度变稀,至一定浓度时就不再与铜片反应;
(3)稀硫酸是强电解质硫酸的稀溶液,电离出氢离子和硫酸根离子,所以为证明反应结束后的烧瓶中确有余酸,需检验氢离子,用铁粉检验氢离子的存在,铁和氢离子反应生成氢气能检验;BaCl2溶液和硫酸根离子反应生成沉淀,无酸剩余时,溶液中存在硫酸根离子,无法证明氢离子存在,不能检验;金属银活泼性在氢之后,不能够与稀硫酸反应,不能检验;Na2CO3溶液电离出的碳酸根离子和氢离子反应生成二氧化碳和水,所以能检验,
故答案为:AD.
点评:本题考查了浓硫酸与铜的反应,掌握浓硫酸的特性是解答的关键,注意(3)需检验氢离子是易错点,题目难度不大.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?安徽模拟)某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸的反应,设计实验探究方案如下:
实验用品:纯锌片、铜片、37%的浓盐酸、蒸馏水、氯化钾溶液、稀硝酸溶液
实验记录:

背影资料:

请你参与以下探究:
(1)实验A反应速度明显比B小,原因是
铜锌及浓盐酸一起组成了原电池,加快了反应速率
铜锌及浓盐酸一起组成了原电池,加快了反应速率

(2)根据“铜位于金属活动顺序表氢之后,与稀盐酸不反应,而在实验中加热时又产生气体”的事实,作出如下推断:
①有同学认为“实验C中加热时产生的气体是溶解在溶液中的H2”,你认为是否有道理,理由是
没道理,因为H2本身难溶于水
没道理,因为H2本身难溶于水

②某同学作了如下猜想:是否成立?请你设计实验方案加入验证.
猜想 验证方法 预测现象及结论
认为铜片中可能含有锌等杂质
(3)某同学对实验D中的白色沉淀进行分析:“不可能是CuCl2,因为CuCl2能溶于水且溶液显蓝色;也不可能是ZnCl2,因为稀释后溶液更稀,不会析出ZnCl2晶体.若利用资源卡片资料大胆猜想,白色沉淀可能是CuCl.请你帮他设计验证方案(若有多处方案,只设计两个).
猜想 预计验证方法 猜想的现象与结论
白色沉淀是氯化亚铜
(4)指导老师肯定了实验D中的白色沉淀是CuCl;并措出生成沉淀的原因,实际上是[CuCl4]2等离子与CuCl(s)、Cl三者之间所形成的沉淀溶解平衡移动的结果.请写出这一平衡关系式(用离子方程式表示):
[CuCl4]3-(aq)?CuCl(s)+3Cl-(aq)
[CuCl4]3-(aq)?CuCl(s)+3Cl-(aq)

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?祁阳县一模)某校化学研究性学习小组为探究铜及其化合物的性质,进行了如下科学探究:
[实验一]:研究性学习小组甲以铜为电极电解饱和食盐水,探究过程如下:
实验过程:按如图装置,接通电源后,阴极产生大量气泡;阳极铜丝由粗变细,不久出现砖红色浑浊,最后在试管底部聚集砖红色沉淀,溶液始终未出现蓝色.
查阅资料:某些铜的化合物有关性质如表所示:
物质 性质 物质 性质
氯化铜 浓溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色 氯化亚铜 白色
氧化亚铜 砖红色,在酸性条件下易反应:
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O.
Cu2O在空气中灼烧生成CuO
氢氧化亚铜 橙黄色,不稳定
请回答下列问题:
(1)试管底部砖红色沉淀的化学式为
Cu2O
Cu2O

(2)写出电解总反应方程式
2Cu+H2O
 通电 
.
 
Cu2O+H2
2Cu+H2O
 通电 
.
 
Cu2O+H2

[实验二]研究性学习小组乙为检测[实验一]生成的砖红色沉淀中是否含有Cu,设计了以下两种方案进行探究.
方案1:取少量砖红色沉淀溶于足量的浓硝酸中,观察溶液颜色变化.
方案2:取一定质量砖红色沉淀在空气中充分灼烧,根据灼烧前后质量变化进行判断.
(3)请你评价方案1和方案2是否合理,并简述其原因.
方案1
不合理,因为铜和氧化亚铜都能与硝酸生成Cu2+
不合理,因为铜和氧化亚铜都能与硝酸生成Cu2+

方案2
合理,因为等质量的Cu2O与Cu2O、Cu的混合物在空气中灼烧前后质量变化不同
合理,因为等质量的Cu2O与Cu2O、Cu的混合物在空气中灼烧前后质量变化不同

思考与交流:实验结束后,同学们关于[实验二]中“方案一”溶液呈绿色,而不呈蓝色展开了讨论.丙同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致;丁同学则认为是该溶液中溶解了生成的气体.
(4)同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确.这些方案中不可行的是(选填序号字母)
B
B

A、加热该绿色溶液,观察颜色变化.
B、加水稀释绿色溶液,观察颜色变化
C、向该绿色溶液中通入氧气,观察颜色变化
D、向饱和的硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化.

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科目:高中化学 来源:2010年安徽省高三教学质量检测试卷(三)理科综合化学 题型:填空题

(11分)某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸的反应,设计实验探究方案如下:
实验用品:纯锌片、铜片、37%的浓盐酸、蒸馏水、氯化钾溶液、稀硝酸溶液
实验记录:
背影资料:

交流卡片
主题:Zn、Cu与浓盐酸间的实验
A将锌放入浓盐酸的实验
B将锌片铜片贴在一起,一同放入浓盐酸中,反应快速放出气体
C当实验B中锌片完全溶解后,将溶液加热,又产生大量气体,得到无色溶液
D将实验C反应后的溶液隔绝空气,加入适量水,出现白色沉淀

 
 

 

资料卡片
主题;生成一价铜的反应
4CuO2Cu2O+O2
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2
氯化亚铜(CuCl)在不同浓度的KCl溶液中可形成[CuCl4]2-等无色离子。

 
 

 
请你参与以下探究:
(1)实验A反应速度明显比B小,原因是                              
(2)根据“铜位于金属活动顺序表氢之后,与稀盐酸不反应,而在实验中加热时又产生气体”的事实,作出如下推断:
①有同学认为“实验C中加热时产生的气体是溶解在溶液中的H2”,你认为是否有道理,理由是                                             
②某同学作了如下猜想:是否成立?请你设计实验方案加入验证。
猜想
验证方法
预测现象及结论
认为铜片中可能含有锌等杂质
 
 
  (3)某同学对实验D中的白色沉淀进行分析:“不可能是CuCl2,因为CuCl2能溶于水且溶液显蓝色;也不可能是ZnCl2,因为稀释后溶液更稀,不会析出ZnCl2晶体。若利用资源卡片资料大胆猜想,白色沉淀可能是CuCl。请你帮他设计验证方案(若有多处方案,只设计两个)。
猜想
预计验证方法
猜想的现象与结论
白色沉淀是氯化亚铜
 
 
 
 
  (4)指导老师肯定了实验D中的白色沉淀是CuCl;并措出生成沉淀的原因,实际上是[CuCl4]2等离子与CuCl(s)、Cl三者之间所形成的沉淀溶解平衡移动的结果。请写出这一平衡关系式(用离子方程式表示):                               

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科目:高中化学 来源: 题型:

某校研究性学习小组为探究铜与浓硫酸的反应,设计了下图所示装置进行实验。

请回答:

(1)装置A中发生反应的化学方程式为_______________________________。

(2)装置C中试管D内盛装的是品红溶液,当打开旋塞K后,D中的现象是_______________;待反应结束后关闭旋塞K,往烧杯中加入沸水,E中的现象是_________________;实验时装置C有可能造成环境污染,试用最简单的方法加以解决(实验用品自选)_________________。

(3)装置B的作用是贮存多余的气体,实验完后,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_______________,B中应放置的液体是(填字母)______________。

A.浓溴水         B.水             C.氨水         D.饱和NaHSO3溶液

(4)实验时,该小组同学取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,他们根据所学的化学知识判断还有一定量的硫酸剩余。请你解释有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解的原因____________________。

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