29．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: 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, ,D.E两支试管中CCl4 的作用是 . (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: . (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(SHO3)2的缘故.请你设计实验验证学生1的猜想 . (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 . (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: . 你的猜想是: , 请你设计一个简单的实验以验证你的猜想: . (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 .可以得出的结论是 . 【
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