Question

某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行有关实验．请回答：（1）装置A中发生

某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行有关实验．请回答：（1）装置A中发生的化学反应方程式为Cu+2H2SO4（浓） △ . CuSO4+SO2↑+2H2OCu+2H2SO4（浓） △ . CuSO4+SO2↑+2H2O．（2）装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是______，其作用是______．（3）装置B的作用是贮存多余的气体．当D处有明显的现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是______，B中应放置的液体是（填字母）______．a．水 b．酸性KMnO4 溶液 c．NaOH溶液 d．饱和NaHSO3溶液（4）装置C和D中产生的现象相同，但原因却不同．C中是由于SO2______，反应的离子方程式为______，而D中则是由于SO2具有______．（5）实验中，取一定质量的铜片和50mL18mol?L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中加热，直到反应完毕生成SO2共0.25mol，发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余．①假设溶液体积还是50mL，则剩余硫酸的物质的量浓度为______mol?L-1．②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是______（填字母）．a．铁粉 b．BaCl2溶液 c．银粉 d．Na2CO3溶液．

Answer 1

（1）实验探究铜与浓硫酸在加热探究下发生反应，浓硫酸具有强氧化性把铜氧化为二价铜，本身被还原为二氧化硫，结合书写化学方程式的要求写出化学方程式为：
Cu+2H₂SO_4（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，故答案为：Cu+2H₂SO_4（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，是防止装置中最后剩余的二氧化硫气体排放到大气中污染环境，所以棉团需浸能吸收二氧化硫，与二氧化硫反应的溶液，可以浸氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液等碱性溶液；作用是吸收多余的二氧化硫气体，防止污染空气，
故答案为：氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液等碱性溶液，吸收多余的二氧化硫，防止污染空气；
（3）置B的作用是贮存多余的气体，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，在密闭容器中随着气体的生成，广口瓶内压强增大，会使瓶内液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终达到内外大气压相同，二氧化硫气体是酸性氧化物，易溶于水，B中的试剂不能和二氧化硫发生反应，不能溶解二氧化硫，选项中a．水能溶解二氧化硫不能储存气体，b．酸性KMnO₄ 溶液能氧化二氧化硫为硫酸，不能储存气体，c．NaOH溶液吸收二氧化硫不能储存气体，d．二氧化硫通入饱和NaHSO₃溶液中，降低了二氧化硫的溶解度，不反应，可以用来储存气体，故答案为：瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升；d；
（4）二氧化硫通过含酚酞的氢氧化钠溶液，二氧化硫是酸性氧化物与碱发生反应生成盐和水，SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，消耗氢氧化钠，使酚酞变为无色；通过盛品红试液的试管，由于二氧化硫具有漂白性．和品红结合为不稳定的化合物，体现了二氧化硫的漂白性，
故答案为：与氢氧化钠溶液反应使酚酞试液变为无色；SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；具有漂白性使品红褪色；
（5）①取一定质量的铜片和50mL18mol?L^-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中加热，直到反应完毕生成SO₂共0.25mol，发现烧瓶中还有铜片剩余，浓硫酸随着反应进行浓度变稀后不再和铜反应，所以有剩余的酸，剩余硫酸的物质的量，根据化学方程式进行计算，Cu+2H₂SO_4（浓）

△   .

Cu（SO₄）₂+SO₂↑+2H₂O，生成0.25molSO₂消耗硫酸0.5mol，剩余的硫酸物质的量=0.05L×18mol/L-0.5mol=0.9mol-0.5mol=0.4mol，所以剩余硫酸物质的量浓度=

0.4mol

0.05L

=8mol/L，故答案为：8mol/L；
②能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸，实质证明氢离子的存在，选项中a．铁粉与稀硫酸反应放气体，可以证明；b．BaCl₂溶液 加入后出现白色沉淀，但因为生成产物中有硫酸铜生成，也可以生成白色沉淀，故不能证明； c．银粉不与稀硫酸反应不能证明； d．Na₂CO₃溶液会与稀硫酸反应发出二氧化碳气体，可以证明，故答案为：ad．