Question

11．某化学兴趣小组为探索铜与浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验．
甲组取ag铜片和一定量的浓硫酸放入试管中加热，直到反应完毕，最后发现试管中还有一定量的H₂SO₄和Cu剩余．
（1）写出装置A中所发生反应的化学方程式：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；
（2）若用含0.2mlH₂SO₄的浓硫酸与过量铜片共热，能否收集到0.1molSO₂？不能（填“能”或“不能”）．
（3）当集气瓶B中的气体收集满时，装置C中有可能观察到的现象是：品红溶液褪色．
（4）为什么有一定量的余酸却未能使Cu完全溶解，你认为原因是稀硫酸不与Cu反应．
（5）乙组同学认为：实验装置C有可能造成环境污染，乙组学生设计了最简单方法给予解决：在C试管口塞上一团沾有NaOH（填化学式）溶液的棉花．
（6）为了证明反应结束后的试管中的确有剩余的稀硫酸，可选择的试剂是AB．
A．铁粉　B．Na₂CO₃溶液　C．BaCl₂溶液．

Answer 1

分析 （1）加热条件下，浓硫酸和Cu发生氧化还原反应生成硫酸铜、二氧化硫和水；
（2）加热条件下，浓硫酸和Cu反应生成二氧化硫，但稀硫酸和铜不反应；
（3）二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色；
（4）稀硫酸不和Cu反应；
（5）二氧化硫属于酸性氧化物，能和碱反应生成盐和水；
（6）稀硫酸具有酸性，能和较活泼金属发生置换反应，能和弱酸盐反应生成弱酸．

解答 解：（1）加热条件下，浓硫酸和Cu发生氧化还原反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+SO₂↑，故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；
（2）加热条件下，浓硫酸和Cu反应生成二氧化硫，但稀硫酸和铜不反应，且铜和浓硫酸的反应中只有一半的浓硫酸作氧化剂，所以二氧化硫的物质的量是参加反应的浓硫酸物质的量的一半，若用含0.2mlH₂SO₄的浓硫酸与过量铜片共热，参加反应的浓硫酸的物质的量小于0.2mol，则生成二氧化硫的物质的量小于0.1mol，
故答案为：不能；
（3）二氧化硫能和品红溶液反应生成无色物质而具有漂白性，能使品红溶液褪色，所以C中看到的现象是溶液褪色，故答案为：品红溶液褪色；
（4）加热条件下浓硫酸和Cu反应，而稀硫酸不和Cu反应，所以有一定量的余酸却未能使Cu完全溶解，故答案为：稀硫酸不与铜反应；
（5）二氧化硫属于酸性氧化物，能和碱反应生成盐和水，所以可以在C试管口塞上一团沾有NaOH溶液的棉花，故答案为：NaOH；
（6）稀硫酸具有酸性，能和较活泼金属发生置换反应，能和弱酸盐反应生成弱酸，
A．铁和稀硫酸反应生成氢气，所以该反应能鉴定是否含有稀硫酸，故正确；
B．碳酸钠和稀硫酸反应生成二氧化碳气体，所以该反应能鉴定是否含有稀硫酸，故正确；
C．含有硫酸根离子的溶液都能和氯化钡溶液反应生成白色沉淀，所以该反应不能鉴定是否含有稀硫酸，故错误；
故选AB．

点评 本题以浓硫酸和Cu的反应为载体考查性质实验方案设计，明确实验原理是解本题关键，知道二氧化硫的检验方法，知道实验装置中每个装置的作用，题目难度不大．