某研究性学习小组用如图装置进行铜与浓硫酸反应的实验研究．(1)请写出铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．(2)从环境保护角度考虑.该方案存在不足.简述理由浓硫酸和铜加热反应生成的二氧化硫是污染性气体.如果碱液不足.过量的二氧化� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

8．某研究性学习小组用如图装置进行铜与浓硫酸反应的实验研究．

（1）请写出铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（2）从环境保护角度考虑，该方案存在不足，简述理由浓硫酸和铜加热反应生成的二氧化硫是污染性气体，如果碱液不足，过量的二氧化硫会排放到空气中，SO₂造成环境污染；．
（3）实验中发现，0.1 摩尔Cu 与含0.2摩尔H₂SO₄ 的浓H₂SO₄反应后，Cu 片和H₂SO₄都有剩余．①为什么余酸不与Cu片继续反应，简述理由随着反应的进行，浓硫酸被消耗，变为稀硫酸，金属活动顺序表可知铜与稀硫酸不反应，故反应一段时间后，反应物都有剩余，但反应停止了．．
②可以证明有余酸的实验方案是ad（填写字母编号）
（a）再加入锌粒（b）再加入BaCl₂溶液（c）再加入银粉（d）再滴入NaHCO₃溶液
（4）实验过程中，还观察到铜片表面有黑色物质生成，查阅资料，预测黑色固体可能是CuS、Cu₂S、CuO中的一种，（已知金属硫化物高温灼烧生成金属氧化物和SO₂．）假设学生们把实验中得到的黑色固体收集到一起，进行实验．以下方法一定能够确定黑色固体成份的是C
（A）将黑色样品溶于硝酸，观察产生气体的状况加以推断
（B）将黑色样品溶于硝酸，观察溶液的颜色变化加以推断
（C）将黑色样品称量，并高温充分灼烧，根据产生气体，及质量变化加以判断
（D）将黑色样品在高温下充分灼烧，通过观察残留固体的颜色来加以判断．

分析（1）铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水；
（2）浓硫酸和铜加热反应生成的二氧化硫是污染性气体，该方案用蘸用碱液的棉花吸收，如果碱液不足，SO₂造成环境污染；
（3）①随着反应的进行，浓硫酸被消耗，变为稀硫酸，金属活动顺序表可知铜与稀硫酸不反应；
②可以证明有余酸的实验方案是利用硫酸和金属反应生成气体、
（4）两种样品分别溶于硝酸，生成的产物相同，如：3CuS+8HNO₃（稀）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu（NO₃）₂+3S↓+2NO↑+4H₂O、3Cu₂S+16HNO₃（稀）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$6Cu（NO₃）₂+3S↓+4NO↑+8H₂O，用区别溶液的颜色或区别所产生的气体不能鉴别CuS和Cu₂S，可用灼烧法，根据残留物质的质量大小判断．

解答解：（1）铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）从环境保护角度考虑，铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，生成的二氧化硫是污染性气体，该方案存在不足，二氧化硫是大气污染性气体，应该用碱液吸收，从环境保护角度考虑，该方案用蘸有碱液的棉花吸收，如果碱液不足，SO₂造成环境污染，
故答案为：浓硫酸和铜加热反应生成的二氧化硫是污染性气体，如果碱液不足，过量的二氧化硫会排放到空气中，SO₂造成环境污染；
（3）①随着反应的进行，浓硫酸被消耗，变为稀硫酸，金属活动顺序表可知铜与稀硫酸不反应，0.1 摩尔Cu 与含0.2摩尔H₂SO₄ 的浓H₂SO₄反应后，Cu 片和H₂SO₄都有剩余，余酸不与Cu片继续反应，
故答案为：随着反应的进行，浓硫酸被消耗，变为稀硫酸，金属活动顺序表可知铜与稀硫酸不反应，故反应一段时间后，反应物都有剩余，但反应停止了；
②a．Cu+2H₂SO₄ _（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，溶液中若有H₂SO₄剩余，加入锌粒，Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑，有气泡产生，故a正确；
b．若加入氯化钡溶液产生白色沉淀，不能说明有H₂SO₄剩余，因为该反应生成的CuSO₄也会提供SO₄^2-，故b错误；
c．不管H₂SO₄剩余与否，加入银粉没有现象，故c错误；
d．若加入碳酸氢钠溶液，若有H₂SO₄剩余，H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O，有气泡产生，故d正确，
故答案为：ad；
（4）两种样品分别溶于硝酸，生成的产物相同，如：3CuS+8HNO₃（稀）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu（NO₃）₂+3S↓+2NO↑+4H₂O
3Cu₂S+16HNO₃（稀）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$6Cu（NO₃）₂+3S↓+4NO↑+8H₂O，
A．产生的气体都为NO，不能区别，故A错误；
B．溶液的颜色都为蓝色，故B错误；
C．等质量的CuS和Cu₂S分别在高温下灼烧都生成CuO和SO₂，但质量变化不同，CuS灼烧后质量减小，Cu₂S灼烧后残留固体质量不变，根据物质的质量可鉴别，故C正确；
D．灼烧后固体都为黑色的氧化铜，不能鉴别，故D错误，
故答案为：C．

点评本题考查、金属与浓硫酸、稀硫酸反应的原理、物质的鉴别实验方案的评价，题目难度中等，注意根据反应的方程式结合生成物的性质进行判断，特别注意第（3）证明有余酸的实验方案，只要证明该体系中有H⁺存在即可，而不是证明SO₄^2-的存在．

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