Question

2．已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生如下反应（反应方程式已配平）：
Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+A↑+2H₂O
试通过计算和推理完成下面的问题：
（1）A物质可以导致酸雨的形成．则A应该属于d（用字母代号填写）
a．酸  b．碱  c．盐   d．酸性氧化物  e．碱性氧化物
A物质可以使酸性KMnO₄溶液褪色，此反应中SO₂（填写化学式，下同）失去电子，氧化剂是KMnO₄．
（2）若A物质通入品红溶液，观察到溶液褪色，说明A物质具有c（填序号，下同）；若A物质通入Na₂S溶液，观察到溶液中出现淡黄色浑浊，说明SO₂具有a．
a．氧化性             b．还原性             c．漂白性
若A物质通入双氧水，请大胆判断所得溶液是H₂SO₄（填溶质的化学式）
（3）一定量的铜片与100mL 18mol/L的浓H₂SO₄充分反应，如果该反应过程中转移了0.2mol电子，生成的A气体在标准状况下体积为2.24L（假设气体全部逸出）．若用4mol•L^-1的NaOH溶液吸收生成的A，并生成正盐，写出发生的反应方程式2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O，计算需要NaOH溶液的体积0.05L．

Answer 1

分析 （1）由质量守恒定律可知反应Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+A↑+2H₂O中，A为SO₂，是酸性氧化物，可导致酸雨，具有还原性，能被酸性KMnO₄溶液氧化，则氧化剂为高锰酸钾；
（2）二氧化硫检验漂白性，能够使品红溶液褪色；淡黄色沉淀为S单质，说明二氧化硫在反应中被还原，表现了氧化性；双氧水具有氧化性，二氧化硫具有还原性，二者能够发生氧化还原反应生成硫酸；
（3）根据反应方程式计算出转移0.2mol电子生成二氧化硫的物质的量，再计算出标况下二氧化硫的体积；氢氧化钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，根据二氧化硫的物质的量及反应方程式计算出消耗氢氧化钠的物质的量，再根据V=$\frac{n}{c}$计算出氢氧化钠溶液的体积．

解答 解：（1）A物质可以导致酸雨的形成，则A是二氧化硫，属于酸性氧化物，A物质可以使酸性KMnO₄溶液褪色，此反应中SO₂失去电子，氧化剂是KMnO₄，
故答案为：d；SO₂；KMnO₄；
（2）A为二氧化硫，会观察到溶液褪色，说明二氧化硫具有漂白性，能够漂白品红溶液；若将二氧化硫通入Na₂S溶液，观察到溶液中出现淡黄色浑浊，淡黄色为单质硫，二氧化硫中S的化合价为+4价，反应变成了0价，二氧化硫的化合价降低被还原，说明二氧化硫具有氧化性；双氧水具有强氧化性，能够将二氧化硫氧化成硫酸，
故答案为：c；a；H₂SO₄；
（3）一定量的铜片与100mL 18mol/L 的浓H₂SO₄充分反应，如果该反应过程中转移了0.2mol电子，由反应方程式Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O可知，1mol铜完全反应转移了2mol电子，会生成1molSO₂气体，则该反应过程中转移了0.2mol电子，生成了0.1molSO₂气体，在标准状况下体积为22.4L/mol×0.1mol=2.24L；氢氧化钠溶液与二氧化硫反应的化学方程式为2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O，根据反应可知，0.1mol二氧化硫完全反应消耗氢氧化钠的物质的量为0.2mol，消耗4mol•L^-1的NaOH溶液的体积为：$\frac{0.2mol}{4mol/L}$=0.05L，
故答案为：2.24；2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O；0.05．

点评 本题考查了浓硫酸的性质、常见气体的检验方法及物质的量的计算，题目难度中等，注意掌握浓硫酸的化学性质、二氧化硫的性质及检验方法，明确物质的量在化学方程式计算中的应用．