Question

6．在一支試管中放入一塊很小的銅片，再加入少量濃硫酸，然后把試管固定在鐵架臺上．把一小條蘸有品紅溶液的濾紙放入帶有單孔橡皮塞的玻璃管中．塞緊試管口，在玻璃導(dǎo)管口處纏放一團蘸有Na₂CO₃溶液的棉花．給試管加熱，觀察現(xiàn)象．當(dāng)試管中的液體逐漸透明時，停止加熱．回答下列問題：
（1）寫出a處反應(yīng)的化學(xué)方程式Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（2）試管中的液體反應(yīng)一段時間后，b處濾紙條的變化為品紅褪色；．待試管中反應(yīng)停止后，給玻璃管放有蘸過品紅溶液的濾紙?zhí)幬⑽⒓訜�，濾紙條的變化為恢復(fù)紅色．
（3）待試管中的液體冷卻后，將試管上層液體倒去，再慢慢加入少量水，可觀察溶液呈藍色．
（4）玻璃導(dǎo)管口處纏放一團蘸有Na₂CO₃溶液的棉花所起的作用是吸收二氧化硫，防止污染．
（5）如果濃硫酸的濃度為18mol/L，銅片是過量的，加熱使之反應(yīng)，當(dāng)被還原的硫酸為0.9mol．則濃硫酸的實際體積大于（填寫“大于”、“等于”或“小于”）100mL．

Answer 1

分析 （1）銅和濃硫酸在加熱條件下能發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅和二氧化硫、水；
（2）二氧化硫能使品紅溶液褪色，但二氧化硫的漂白性不穩(wěn)定，加熱時會恢復(fù)原來的顏色；
（3）上層是硫酸，下層是生成的硫酸銅，溶于水顯藍色；
（4）二氧化硫有毒，所以不能直接排空，碳酸鈉水解使得溶液呈堿性，可以吸收二氧化硫氣體；
（5）由于在反應(yīng)過程中，硫酸的濃度是逐漸降低的，而稀硫酸和銅不反應(yīng)，則實際上濃硫酸的體積應(yīng)該稍大．

解答 解：（1）濃硫酸具有強氧化性，能和銅反應(yīng)，被銅還原為二氧化硫，所以產(chǎn)物有生成的硫酸銅、二氧化硫和水；書寫化學(xué)方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）二氧化硫能和有色物質(zhì)生成無色物質(zhì)，二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以二氧化硫具有漂白性；但生成的無色物質(zhì)不穩(wěn)定，加熱時會恢復(fù)原來的顏色．
故答案為：品紅褪色；恢復(fù)紅色；
（3）銅和濃硫酸在加熱條件下能發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅，上層是硫酸，下層是生成的硫酸銅，溶于水顯藍色，
故答案為：藍；
（4）SO₂是大氣污染物，并能隨意排放，則玻璃導(dǎo)管口處纏放一團蘸有Na₂CO₃溶液的棉花所起的作用是吸收二氧化硫，防止污染，有關(guān)的方程式是：Na₂CO₃+SO₂=Na₂SO₃+CO₂，
故答案為：吸收二氧化硫，防止污染；
（5）銅和熱的濃硫酸反應(yīng)：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，當(dāng)被還原的硫酸為0.9mol，理論上需18mol/L的濃硫酸的體積為100mL，但銅和稀硫酸不反應(yīng)，
故答案為：大于．

點評 本題考查性質(zhì)方案的設(shè)計，涉及銅和濃硫酸的反應(yīng)、SO₂性質(zhì)的檢驗以及尾氣處理和有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計算，該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題綜合性強，側(cè)重對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)，有助于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘O(shè)計和評價能力．