Question

7．化學興趣活動小組的同學在探究金屬與酸反應時，發(fā)現(xiàn)銅與濃硫酸在加熱條件下能夠發(fā)生反應，并產(chǎn)生大量氣體．這種現(xiàn)象引起同學們的思考和研究，大家對產(chǎn)生氣體的成分是什么進行了分析、討論、猜想．
【提出猜想】
猜想1：氣體是H₂；
猜想2：氣體是SO₂；
猜想3：氣體是H₂和SO₂．
【查閱資料】
SO₂易溶于水，是一種有毒氣體，不能燃燒，能使紅色的品紅溶液變?yōu)闊o色，是一種主要大氣污染物，能與NaOH溶液反應．H₂則不能使紅色品紅溶液褪色．銅與濃硫酸反應時，硫酸總會剰余．
【實驗方案】小組的同學設計如圖所示的裝置進行研究（夾持儀器已省略，假設裝置中的反應都進行完全）．裝置C中加熱儀器的名稱酒精燈

【問題討論】
①如果猜想2成立，將A中試劑換成品紅溶液時（在題中資料給出物質中選填）也能檢驗出SO₂；
如果猜想3成立的實驗現(xiàn)象是裝置A中溶液紅色變淺，裝置C中的黑色粉末變紅色．
②裝置B中濃硫酸的作用是干燥氣體．
③實驗結束后，有同學認為在處理銅與濃硫酸反應試管中殘液時，應先用水將殘液稀釋，正確的操作方法是將殘液慢慢地加入水中，并不斷攪拌．
【思維拓展】
①實驗室中用氫氧化鈉溶液吸收多余的SO₂，反應的化學方程式為SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O．
②基于猜想2正確，且銅和濃硫酸在加熱時銅轉變?yōu)榱蛩徙~，試寫出銅和濃硫酸在加熱時的反應方程式Cu+2H₂SO₄（濃）=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
③資料顯示：銅與濃硫酸反應時，硫酸總會剰余．請分析原因：金屬活動性順序中銅排在氫的后面，濃硫酸變稀后銅不再和硫酸反應．

Answer 1

分析 【實驗方案】根據(jù)常見儀器的名稱進行分析；
【問題討論】①SO₂能使紅色的品紅溶液變?yōu)闊o色，H₂不能使紅色品紅溶液褪色，據(jù)此分析；
裝置A中溶液紅色變淺，裝置C的現(xiàn)象為黑色粉末變紅色，則氣體為氫氣和二氧化硫和混合氣體；
②根據(jù)濃硫酸具有吸水性分析；
③根據(jù)濃硫酸的稀釋方法進行分析；
【思維拓展】
①二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，據(jù)此分析．
②銅能與濃硫酸在加熱的條件下發(fā)生反應，生成硫酸銅、二氧化硫和水，據(jù)此分析．
③金屬活動性順序中銅排在氫的后面，濃硫酸變稀后銅不再和硫酸反應，據(jù)此分析．

解答 解：【實驗方案】裝置C中加熱儀器的名稱是酒精燈，故填：酒精燈；
【問題討論】①SO₂能使紅色的品紅溶液變?yōu)闊o色，H₂不能使紅色品紅溶液褪色，因此如果猜想2成立，可將A中試劑換成品紅溶液時也能檢驗出SO₂；
裝置A中溶液紅色變淺，裝置C的現(xiàn)象為黑色粉末變紅色，則氣體為氫氣和二氧化硫和混合氣體，猜想3成立；
故填：品紅；裝置A中溶液紅色變淺，裝置C中的黑色粉末變紅色；
②濃硫酸具有吸水性，用來干燥氣體；故填：干燥氣體；
③實驗結束后，試管中的酸液濃度還是比較大，溶于水時會放出大量的熱，故應先用水將殘液稀釋，正確的操作方法是將殘液慢慢地加入水中，并不斷攪拌，故填：將殘液慢慢地加入水中，并不斷攪拌；
【思維拓展】
①二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，化學方程式為：SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O，故填：SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O．
②銅能與濃硫酸在加熱的條件下發(fā)生反應，生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應的化學方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，故填：Cu+2H₂SO₄（濃）=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
③銅與濃硫酸反應時，硫酸總會剰余，是因為金屬活動性順序中銅排在氫的后面，濃硫酸變稀后銅不再和硫酸反應，故填：金屬活動性順序中銅排在氫的后面，濃硫酸變稀后銅不再和硫酸反應．

點評 本題屬于探究性實驗題，可以從題干給出的內(nèi)容，提取有用的信息：氫氣具有還原性，二氧化硫易溶于水、和氫氧化鈉反應分析歸納從而得出合理的答案．