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    某研究性学习小组做铜与浓硫酸反应实验时，发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质．倒去试管中的浓硫酸，将剩余固体（含少量浓硫酸）倒入盛有少量水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，黑色固体未溶解．过滤、洗涤后，向黑色固体中加入过量浓硝酸，黑色固体溶解，溶液呈蓝色，所得溶液加BaCl2溶液后有白色沉淀生成．下列所得结论正确的是（　　）
    分析：Cu与浓H2SO4的主反应为Cu+2H2SO4（浓）
      △  
    .
     
    CuSO4+SO2↑+2H2O，由于浓H2SO4过量且浓硫酸具有吸水性，故所得白色固体为CuSO4；由于浓硫酸过量，黑色固体不可能为CuO；至于黑色固体成分，从题意知，它溶于浓硝酸，溶液呈蓝色说明含Cu2+，加入BaCl2溶液产生了不溶于硝酸的沉淀BaSO4，原黑色沉淀中含S元素，含Cu、S两元素，可能为CuS也可能为Cu2S．
    解答：解：A．Cu与浓H2SO4的主反应为Cu+2H2SO4（浓）
      △  
    .
     
    CuSO4+SO2+2H2O，由于浓H2SO4过量且浓硫酸具有吸水性，故所得白色固体为CuSO4，故A错误；
    B．BaCl2溶液后有白色沉淀生成，已知硝酸过量，说明该钡盐沉淀不溶于硝酸，应为BaSO4，故B错误；
    C．由于浓硫酸过量，黑色固体不可能为CuO，故C错误；
    D．黑色固体溶于浓硝酸，溶液呈蓝色说明含Cu2+，加入BaCl2溶液产生了不溶于硝酸的沉淀BaSO4，原黑色沉淀中含S元素，含Cu、S两元素，可能为CuS也可能为Cu2S，故D正确；
    故选：D．
    点评：本题考查浓硫酸与铜反应物质的组成探究，题目难度中等，注意从浓硫酸的性质角度思考，根据反应实验现象进行分析．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    类比是化学学习中常用的方法之一，已知硝酸能把铁氧化成Fe（NO3）3，但当铁过量时，产物是Fe（NO3）2．某同学受此启发，提出一个相似的观点：氯气与铁粉反应，当Cl2足量时生成FeCl3，当铁粉过量时产物是FeCl2．为验证此观点是否正确，该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl2中点燃，取其表面生成物并分别编号为A、B，然后通过实验确定其成分．探究过程如下：
    （1）提出假设：A是FeCl3，B是FeCl2．
    （2）设计实验方案：分别取A、B的溶液均进行以下实验，但实验现象相同．请填写下表中的相应空格
    实验方法 实验现象 结论
    分别向A、B溶液中加KSCN溶液
    溶液变红色
    溶液变红色
    		 固体物质中FeCl3
    分别向KMnO4溶液中加入适量A、B溶液 KMnO4溶液颜色无明显变化
    固体物质中不含
    FeCl2
    FeCl2
    （3）根据上述实验结论，写出Cl2与铁粉加热时发生反应的化学方程式
    2Fe+3Cl2
      △  
    .
     
    FeCl3
    2Fe+3Cl2
      △  
    .
     
    FeCl3
    ．
    （4）为进一步探究FeCl3溶液的性质，他又利用A溶液做了如下一些实验，其中明显错误的是
    BD
    BD
     （填写序号）．
    A．将A溶液滴入淀粉碘化钾溶液中，可得到蓝色液体，该液体能产生丁达尔现象
    B．向A溶液中加入少量铁粉，铁粉溶解，溶液颜色加深
    C．在A溶液中滴加NaOH浓溶液，出现红褐色沉淀
    D．将A溶液加热蒸干并灼烧，得到FeCl3固体
    （5）FeCl3溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂，写出反应的离子方程式
    2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
    2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
    ．腐蚀后的废液中含有FeCl2、FeCl3、CuCl2，某研究性学习小组的同学们设计了两种从废液中回收Cu的方案：
    方案1：向废液中加入过量的铁粉，充分反应后，过滤．在所得滤渣中加入足量的盐酸，充分反应后，再过滤即得到铜，该方案中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为：
    Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+
    Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+
    ．
    方案2：在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH=1，用铜和石墨作电极进行电解，当观察到阴极上有少量气泡产生时，即停止电解，这时要回收的Cu已全部析出．该方案中铜作
    阴
    阴
    极，该电极上所发生的电极反应为 （若有多个电极反应，请全部写出）
    Fe3++e-=Fe2+，Cu2++2e-=Cu，2H++2e-=H2↑
    Fe3++e-=Fe2+，Cu2++2e-=Cu，2H++2e-=H2↑
    ．方案2在电极上直接回收铜，操作上比方案1简便，但方案2也有不足之处，主要表现为：
    产生污染性的气体氯气；使用了电解装置成本较高
    产生污染性的气体氯气；使用了电解装置成本较高
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    为了探究铜与浓硫酸的反应，某研究性学习小组做了如下实验：

    ①在放有铜片的圆底烧瓶中加入10 mL浓硫酸，加热煮沸10 min（如上图所示）后，所得固体分离除去未反应的铜片，再经水洗仍有大量黑色不溶物。

    ②取少量不溶物，向其中加入几滴浓硝酸，产生大量红棕色气体。

    ③取少量不溶物，向其中加5 mL酒精，充分振荡后，静置、过滤，把滤液移入盛有水的小试管中，振荡，出现浑浊。

    ④取少量不溶物，向其中加入3 mL氨水，振荡，溶液呈无色，在空气中静置，溶液变为深蓝色。

    ⑤取少量不溶物，向其中加入浓盐酸并加热，沉淀几乎全部溶解。

    为了解释上述现象，学习小组通过查阅资料了解到：

    a.铜与浓硫酸反应的不溶性副产物可能有：CuS、Cu2S、Cu2O、S等物质；

    b.CuS和Cu2S都能溶于热的浓盐酸；

    c.Cu2O能溶于氨水生成无色的［Cu(NH3)2］+，

    ［Cu(NH3)2］+在氨水中被空气中的氧气氧化成深蓝色的［Cu(NH3)4］2+。

    回答下列问题：

    （1）第②步操作要注意的问题是____________ ；对比①②两步操作中的现象，你能得到的结论是____________  。

    （2）第③步操作中出现的沉淀是____________  ，请解释出现这一现象的原因____________ 。

    （3）写出④步涉及的离子方程式____________ 。

    （4）综合分析铜与浓硫酸的反应，生成的不溶物是____________。

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    科目：高中化学 来源：2013-2014学年浙江省杭州市高三第二次月考化学试卷（解析版） 题型：选择题

    某研究性学习小组做铜与浓硫酸反应实验时，发现试管底部有白色固体甲并夹杂有少量黑色物质乙。倒去试管中的浓硫酸，将剩余固体(含少量浓硫酸)倒入盛有少量水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，仍有未溶解的黑色固体丙。过滤、洗涤后，向黑色固体丙中加入过量浓硝酸，黑色固体溶解，溶液呈蓝色，所得溶液加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。下列所得结论不正确的是

    A．铜与浓硫酸反应所得白色固体甲是CuSO4

    B．加BaCl2溶液后所得白色沉淀是BaSO3

    C．白色固体甲中夹杂的少量黑色物质乙中可能含有CuO

    D．白色固体甲中夹杂的少量黑色物质乙中含元素Cu、S

     

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    科目：高中化学 来源：河北省模拟题 题型：实验题

    为了探究铜与浓硫酸的反应，某研究性学习小组做了如下实验
    ①在放有铜片的圆底烧瓶中加入10mL浓硫酸，加热煮沸10min（如图所示）后，所得固体分离除去未反应的铜片，再经水洗仍有大量黑色不溶物。
    ②取少量不溶物，向其中加入几滴浓硝酸，产生大量红棕色气体。
    ③取少量不溶物，向其中加5mL酒精，充分振荡后，静置、过滤，把滤液移入盛有水的小试管中，振荡，出现浑浊。
    ④取少量不溶物，向其中加入3mL氨水，振荡，溶液呈无色，在空气中静置，溶液变为深蓝色。
    ⑤取少量不溶物，向其中加入浓盐酸并加热，沉淀几乎全部溶解。为了解释上述现象，学习小组通过查阅资料了解到。
    a．铜与浓硫酸反应的不溶性副产物可能有：CuS、Cu2S、Cu2O、S等物质；
    b．CuS和Cu2S都能溶于热的浓盐酸；
    c．Cu2O能溶于氨水生成无色的[Cu(NH3)2]+，[Cu(NH3)2]+在氨水中被空气中的氧气氧化成深蓝色的
    [Cu(NH3)4]2+。
    回答下列问题：
    （1）实验结束后，装置C中的溶液中可能含有的溶质有__________________。
    （2）第②步操作要注意的问题是_________________________；对比①②两步操作中的现象，你能得到的结论是_________________________。
    （3）第③步操作中出现的沉淀是__________________，请解释出现这一现象的原因_______________。
    （4）写出④步涉及的离子方程式______________________________。
    （5）综合分析铜与浓硫酸的反应，生成的不溶物是___________________________。
    （6）某工厂拟用废铜屑制备硫酸铜，请你分析利用上述实验原理是否可行。若可行，请说明理由____________________________________。若不可行，请设计更合理的实验方案（用化学反应方程式表示）
    ______________________________。

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