Question

2．某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應情況，用如圖所示裝置進行有關實驗．請回答：

（1）裝置A中發(fā)生的化學反應方程式為2H₂SO₄（濃）+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+2SO₂↑
（2）裝置D中試管口放置的棉花中應浸一種液體，這種液體是氫氧化鈉溶液等堿性溶液，其作用是吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣  
（3）裝置B的作用貯存多余氣體．當D處有明顯的現(xiàn)象后，關閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氣體產(chǎn)生，此時B中現(xiàn)象是瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升，B中應放置的液體是（填字母）d  
a．水    b．酸性KMnO₄溶液     c．NaOH溶液      d．飽和NaHSO₃溶液
（4）裝置C和D中產(chǎn)生的現(xiàn)象相同，但原因卻不同，C中是由于SO₂與氫氧化鈉溶液反應使酚酞試液變?yōu)闊o色，反應的離子方程式為SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）加熱條件下，Cu和濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫和水；
（2）二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物且有毒，不能直接排空，可以用堿液吸收；
（3）裝置B通過長頸漏斗中液面變化貯存二氧化硫；B為氣體貯存裝置時，盛放的液體不能和二氧化硫反應；
（4）二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物，能和堿反應生成鹽和水；二氧化硫能和有色物質(zhì)反應生成無色物質(zhì)而具有漂白性．

解答 解：（1）加熱條件下，Cu和濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應方程式為2H₂SO₄（濃）+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+2SO₂↑，
故答案為：2H₂SO₄（濃）+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+2SO₂↑；
（2）二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物且有毒，不能直接排空，可以用堿液吸收，所以棉花蘸取的溶液可以為NaOH溶液等堿性溶液；其作用是吸收多余的二氧化硫，防止二氧化硫溢出而污染大氣，
故答案為：氫氧化鈉溶液等堿性溶液；吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣；
（3）可以通過B裝置中長頸漏斗中液面上升來貯存二氧化硫；
當D處有明顯的現(xiàn)象后，關閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氣體產(chǎn)生，導致B中氣體壓強增大，氣壓使B中液體通過長頸漏斗液面上升，從而減小壓強，防止安全事故發(fā)生，此時B中現(xiàn)象是瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升；
B裝置的作用是貯存氣體，所以B中盛放液體不能和二氧化硫反應，
水、酸性高錳酸鉀及NaOH都能和二氧化硫反應，只有亞硫酸氫鈉和二氧化硫不反應，故選d；
故答案為：貯存多余氣體；瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升；d；
（4）無色酚酞遇堿變紅色，二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物，能和NaOH反應生成亞硫酸鈉和水，導致酚酞褪色；二氧化硫和有色物質(zhì)反應生成無色物質(zhì)而具有漂白性，二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以二者褪色原理不同，二氧化硫和氫氧化鈉離子反應方程式為SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，
故答案為：與氫氧化鈉溶液反應使酚酞試液變?yōu)闊o色；SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．

點評 本題以濃硫酸和Cu的反應為載體考查性質(zhì)實驗方案設計，側重考查學生分析判斷、實驗操作能力，明確實驗原理是解本題關鍵，注意CD溶液褪色原理及其不同點，注意二氧化硫不能使酸堿指示劑褪色．