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根据铜与浓H2SO4反应的实验完成:

(1)在试管里放一片_____色的铜片,加入2~3 mL浓H2SO4,铜片_____。

(2)给试管加热,铜片_____,有无色_____气体生成。

(3)用湿润蓝色石蕊试纸来检验所生成的气体,试纸_____色。

(4)反应一段时间后,停止加热,静置,溶液的颜色是_____,试管底部有_____色固体,把试管里的液体倒入盛有少量水的烧杯里,溶液显_____色。

(5)为了防止污染并节约原料,用Cu和浓H2SO4制取CuSO4的最佳方法是(用化学方程式表示) _______________,该方案最佳的原因是_______________。

(1)光亮紫红色   无明显变化

(2)溶解   刺激性气味

(3)变红

(4)无色   白   蓝

(5)2Cu+O22CuO、CuO+H2SO4CuSO4+H2O   H2SO4利用率高,产物无污染

解析:Cu与浓H2SO4于常温下不反应,加热才反应生成CuSO4、SO2、H2O,因浓H2SO4吸水性强,吸收了生成的水,使CuSO4以无水盐晶体析出。若在加热条件下,向H2SO4和铜屑的混合体系中通入O2,O2将Cu氧化成CuO,CuO被H2SO4溶解生成CuSO4


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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

某研究性学习小组为了研究Cu与浓H2SO4的反应和比较Cu的+1价化合物与+2价化合物的稳定性,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端投入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方.

以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录.
材料一:小组交流记录
学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!
学生2:我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+S
 V 
.
 
Cu2S(黑色)
材料二、探究实验剪辑
实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化.
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸、黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色.
实验3:将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减小10%左右.
根据上述材料回答下列问题:
(1)A试管上方的长导管的作用是;
导气、冷凝、回流
导气、冷凝、回流
;D、E两支试管中CCl4
的作用是
防止倒吸
防止倒吸

(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失.写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:
S+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O

(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀.学生1猜想是由于SO2溶解度较大,生成了Ca(SHO32的缘故.请你设计实验验证学生1的猜想
取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成(其他答案也合理)
取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成(其他答案也合理)

(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是:
CuO、CuS、Cu2S
CuO、CuS、Cu2S
.(写化学式)
(5)学生2将反应后的反应液稀释后进行检验,发现溶液呈酸性,对比,学生2提出猜想是:铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解使溶液呈酸性,请写出该水解反应的离子方程式:
Cu2++H2OCu(OH)2+2H+
Cu2++H2OCu(OH)2+2H+

你的猜想是:
铜和浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液显酸性
铜和浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液显酸性

请你设计一个简单的实验以验证你的猜想:
取稀释后的溶液适量于试管中,加入足量的铁粉,若有无色无味的气体产生,证明硫酸过量(其他答案也合理)
取稀释后的溶液适量于试管中,加入足量的铁粉,若有无色无味的气体产生,证明硫酸过量(其他答案也合理)

(6)该研究性学习小组的同学为了比较Cu的+1价化合物和+2价化合物的稳定性,他们取98gCu(OH)2固体,加热至80℃-100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末X.冷却后称量,X的质量为72g.向X中加入过量稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在,据此可推得,X的化学式为
Cu2O
Cu2O
,可以得出的结论是
高于100°C时Cu2O比CuO稳定,在溶液中Cu2+比Cu+稳定
高于100°C时Cu2O比CuO稳定,在溶液中Cu2+比Cu+稳定

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)写出下列反应的离子方程式:
①硫代硫酸钠(Na2S2O3与稀H2SO4溶液作用时产生无色有刺激性气体溶液变得浑浊:
S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O
S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O

②氯化铁与硫氰化钾起反应,生成红色的溶液:
Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3
Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3

(2)高二化学第一章《硝酸》一节中有浓硝酸、稀硝酸分别跟铜片反应的实验,装置图如下所示.

①实验a中试管上部会看到的现象是
红棕色
红棕色
,由此证明生成的气体是
NO2
NO2

根据
生成溶液呈蓝色
生成溶液呈蓝色
现象可判断铜被氧化为
Cu2+
Cu2+
,综合起来可得出铜与浓硝酸反应的离子方程式
Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O
Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O

②实验b中试管上部起先可看到
红棕色气体
红棕色气体
,后来可看到
无色气体
无色气体
.由此证明生成的气体是
NO
NO
.写出化学反应方程式
3Cu+8HNO3═3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3═3Cu(NO32+2NO↑+4H2O

③两实验中将导管通入NaOH溶液的中是为了
除去氮的氧化物,防止污染空气
除去氮的氧化物,防止污染空气

④除了气体颜色、溶液颜色方面的差异外.两实验中还有哪些实验现象有明显差异?写出一条:
浓硝酸比稀硝酸反应速率快
浓硝酸比稀硝酸反应速率快
,由此你能得出什么结论:
浓硝酸氧化性强于稀硝酸
浓硝酸氧化性强于稀硝酸

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

研究性学习小组为探究Cu与浓H2SO4反应及其产物SO2的性质,设计如下实验装置:
(1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2+2H2O
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2+2H2O
;浸有碱液的棉花的作用是:
吸收SO2防止污染空气
吸收SO2防止污染空气

(2)该小组同学在实验中发现以上实验装置有相当多不足之处,如实验不够安全和易造成环境污染等.为改进实验和更多地了解SO2的性质,经过同学间的讨论和与老师的交流,设计了如图实验装置.

①对试管A中的浓H2SO4和铜丝进行加热,发现E试管中有气泡逸出,品红溶液 很快褪色,但最终 未见D试管中氢氧化钡溶液出现浑浊.为探究D试管中未出现浑浊的原因,该小组同学在化学手册中只查阅到下列物质常温下的溶解度数据:
物质 溶解度(g/100水) 物质 溶解度(g/100水)
Ca(OH)2 0.173 Ba(OH)2 3.89
CaCO3 0.0013 BaSO3 0.016
Ca(HCO32 16.60
他们应用类比研究方法预测了D试管未出现浑浊的原因:
生成了溶解度较大的Ba(HSO32
生成了溶解度较大的Ba(HSO32

②为验证D试管中溶液的组成,进行了下列实验,请你帮他们完成实验报告.
实验方案 现象
1取少量溶液于试管中,加入氢氧化钠溶液
2取少量溶液于试管中,加入稀盐酸,加热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的气体.
(3)实验结束后,发现试管A中还有铜片剩余.该小组的同学根据所学的化学知识认为硫酸也有剩余.下列药品中能够用来证明反应结束后的试管A中确有余酸的是
A D
A D
(填写字母编号).
A.铝粉         B.氯化钡溶液        C.银粉          D.碳酸氢钠溶液
(4)请写出长导管B的作用
防止C中的液体倒吸(或检验反应时导管是否堵塞或拆卸装置前从B管口向试管A中大量鼓入空气,
以排尽A中的二氧化硫气体,不会产生污染等)
防止C中的液体倒吸(或检验反应时导管是否堵塞或拆卸装置前从B管口向试管A中大量鼓入空气,
以排尽A中的二氧化硫气体,不会产生污染等)
(只写一点就可).

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科目:高中化学 来源: 题型:

精英家教网某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应,对教材中的装置进行简单改进,在大试管a中加了一根长玻璃导管(见图,图中夹持仪器和加热仪器没有画出).根据题意完成下列填空:
(1)实验时,试管b中观察到的现象是
 

(2)试管c是尾气吸收装置,则其中的试剂是
 

(3)反应结束后在试管c的末端抽气,目的是
 
;大试管a中长玻璃导管的作用是
 

(4)实验中发现:在铜片表面有黑色固体生成,未见其他颜色.为了研究黑色固体的成分,他们进行了以下探究:
(1)甲同学猜想:黑色固体是未及溶解于酸的纯净的CuO.其猜想可用化学方程式表示为:
Cu+H2SO4(浓)
 

(2)乙同学认为黑色固体除CuO外还可能含有Cu2S和CuS.其理由可能是
 

a.Cu2S、CuS都是黑色的
b.Cu与浓H2SO4在加热条件下反应还可能放出O2
c.浓硫酸是氧化剂,铜是还原剂,Cu化合价上升与S化合价下降有多种可能.
(5)丙同学认可乙的观点,并计划通过实验测定黑色固体的成分.查资料后得知CuO、Cu2S和CuS高温灼烧后的最终残留物均为红色的Cu2O.他收集了部分铜片上的黑色固体,经洗涤、
 
(填操作名称,下同)后,称量,质量为0.483g;然后灼烧、冷却、称量,经
 
后,得到固体质量为0.420g.
(6)丙同学确定黑色固体除CuO外肯定还含有
 

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