Question

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（　　）

A、铜与浓硫酸反应所得白色固体是CuSO₄

B、加BaCl₂溶液后所得白色沉淀是BaSO₃

C、白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是CuO

D、白色固体中夹杂的少量黑色物质中含元素Cu、S

Answer 1

分析：Cu与浓H₂SO₄的主要反应为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，CuO能溶于稀硫酸，则黑色固体不可能为CuO，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，所以原黑色沉淀中含Cu、S两元素．

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正确；
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，且黑色固体不溶于稀硫酸，已知CuO能溶于稀硫酸，所以黑色固体不可能为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，所以原黑色沉淀中含Cu、S两种元素，故D正确；
故选AD．

点评：本题考查了浓硫酸与铜反应物质的组成探究，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，对学生的逻辑推理有较高的要求．