Question

16．如图所示反应：

实验中观察到的现象为：
A试管中溶液变为绿色，试管底部出现黑色和灰白色沉淀
B试管中出现气泡，品红溶液起始短时间无变化，之后红色逐渐变浅
（1）写出A试管中发生反应的化学方程式Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（2）B试管中起始出现的泡的成分为空气（填名称）．
（3）实验完毕后取下B试管，加热，若溶液红色加深（溶液变红）可证明使品红褪色的物质为SO₂．
（4）C试管中出现的现象是紫色石蕊试液变红．
（5）湿碱棉团的作用吸收SO₂尾气，防止环境污染．
（6）实验完毕后，待溶液冷却，取上层清液加入水中，发现溶液变蓝，温度升高．溶液温度升高的原因是反应物中浓硫酸过量，溶于水时大量放热，故溶液温度升高．
（7）取反应后沉淀加入水中，黑色沉淀不溶，灰白色沉淀大部分溶解，溶液变为蓝色，则灰白色沉淀大部分应为无水硫酸铜．
（8）推测黑色沉淀有可能为CuO、CuS、Cu₂S，根据下列资料及你所学的知识，设计实验验证黑色沉淀中有无CuO取少量沉淀加入稀硫酸，若溶液变蓝则黑色沉淀中有CuO，若溶液不变蓝，则无CuO．资料：CuS、Cu₂S均为黑色固体，不溶于水和稀硫酸．

Answer 1

分析 （1）A试管中铜与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫、硫酸铜和水；
（2）由于A试管中有空气，所以在开始时B试管中起始出现的气泡应为空气；
（3）二氧化硫能使品红褪色，加执之后又能恢复红色，据此可判断是否为二氧化硫使品红褪色；
（4）二氧化硫溶于水形成亚硫酸，溶液呈酸性，会使石蕊变红；
（5）二氧化硫有毒，会污染空气，所以多余的二氧化硫要用碱溶液吸收；
（6）铜与浓硫酸反应生成硫酸铜，过量的硫酸溶于水会放热，同时硫酸铜溶于水溶液呈蓝色；
（7）在浓硫酸存在的条件下，反应生成的硫酸铜是白色固体；
（8）CuO与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸铜溶液，而CuS、Cu₂S均为黑色固体，不溶于水和稀硫酸；

解答 解：（1）A试管中铜与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫、硫酸铜和水，反应方程式为 Cu+2H₂SO₄（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）由于A试管中有空气，所以在开始时B试管中起始出现的气泡应为空气，
故答案为：空气；
（3）二氧化硫能使品红褪色，加执之后又能恢复红色，所以实验完毕后取下B试管，加热，若溶液 红色加深 （溶液变红）可证明使品红褪色的物质为SO₂，
故答案为：加热；红色加深 （溶液变红）；
（4）二氧化硫溶于水形成亚硫酸，溶液呈酸性，会使石蕊变红，所以C试管中出现的现象是紫色石蕊试液变红，
故答案为：紫色石蕊试液变红；
（5）二氧化硫有毒，会污染空气，所以多余的二氧化硫要用碱溶液吸收，所以湿碱棉团的作用是吸收SO₂尾气，防止环境污染，
故答案为：吸收SO₂尾气，防止环境污染；
（6）铜与浓硫酸反应生成硫酸铜，过量的硫酸溶于水会放热，同时硫酸铜溶于水溶液呈蓝色，溶液温度升高的原因是反应物中浓硫酸过量，溶于水时大量放热，
故答案为：反应物中浓硫酸过量，溶于水时大量放热，故溶液温度升高；
（7）在浓硫酸存在的条件下，反应生成的硫酸铜是白色固体，
故答案为：无水硫酸铜；
（8）CuO与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸铜溶液，而CuS、Cu₂S均为黑色固体，不溶于水和稀硫酸，所以证明黑色沉淀中有无CuO的实验操作为取少量沉淀加入稀硫酸，若溶液变蓝则黑色沉淀中有CuO，若溶液不变蓝，则无CuO，
故答案为：取少量沉淀加入稀硫酸，若溶液变蓝则黑色沉淀中有CuO，若溶液不变蓝，则无CuO；

点评 本题主要考查了铜和浓硫酸反应过程的探究，抓住反应过程中出现的现象来分析问题是解题的关键，侧重考查学生分析问题和灵活运用实验基础知识的能力，难度中等．