Question

如何证明浓硫酸中的硫元素氧化性强于氢元素

Answer 1

加热条件下，Cu和浓硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，水具有挥发性，温度越高挥发性越强，所以生成的二氧化硫中含有水蒸气，水蒸气能使无水硫酸铜变蓝色；浓硫酸具有吸水性，能干燥二氧化硫气体；氢气具有还原性，能将黑色的氧化铜粉末还原为红色Cu；二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色；二氧化硫属于酸性氧化物且有毒，不能直接排空，可以用碱性溶液吸收． （1）装置A中是铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水； （2）实验过程中，要证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素，只要证明生成的气体中含有二氧化硫不含氢气即可； （3）根据铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，因为与浓硫酸反应所以试管底部出现了白色固体，其成分可能为硫酸铜固体，利用它溶于水会形成蓝色溶液检验； （4）装置E是品红溶液，它的作用是检验二氧化硫的存在，根据褪色的品红溶液加热会恢复品红证明该装置中反应可逆性； （5）F中盛有40mL.2.5mol•L -1 NaOH溶液吸收多余的二氧化硫尾气，所以实验结束后测得溶液质量增加了4.8g即为二氧化硫的质量，据此计算确定反应物系数关系写反应的离子方程式．
解答 解：（1）装置A中是铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：Cu+2H 2 SO 4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO 4 +SO 2 ↑+2H 2 O，故答案为：Cu+2H 2 SO 4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO 4 +SO 2 ↑+2H 2 O； （2）证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素，利用元素化合价变化生成的产物分析判断，若生成氢气，D装置会黑色变化为红色，若生成二氧化硫E装置中品红会褪色，所以证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的实验现象是，D装置中氧化铜黑色不变化，说明无氢气生成，E装置中品红试液褪色说明生成了二氧化硫气体， 故答案为：D装置中黑色固体颜色无变化，E装置中溶液褪色； （3）因为铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，因为与浓硫酸反应所以试管底部出现了白色固体，其成分可能为硫酸铜固体，经过过滤向固体中加水溶解，如果形成蓝色溶液，则为硫酸铜固体； 故答案为：CuSO 4 ；将反应后的混合物过滤，滤渣加水溶解，如果形成蓝色溶液，则为硫酸铜固体； （4）装置E是品红溶液，通入二氧化硫使品红溶液褪色，证明该装置中反应可逆性的实验操作及现象为加热褪色的品红溶液，恢复红色证明吸收了二氧化硫，证明反应气体中含有二氧化硫气体；故答案为：品红溶液褪色；加热褪色后的品红溶液，溶液恢复红色； （5）F中盛有40mL.2.5mol•L -1 即0.04×2.5=0.1molNaOH溶液吸收多余的二氧化硫尾气，所以实验结束后测得溶液质量增加了4.8g即为二氧化硫的质量，则n（SO 2 ）=$\frac{4.8g}{64g/mol}$=0.075mol，所以F中发生反应的离子方程式为3SO 2 +4OH - ═2HSO 3 - +SO 3 2- +H 2 O，故答案为：3SO 2 +4OH - ═2HSO 3 - +SO 3 2- +H 2 O．
点评 本题以浓硫酸和铜的反应为载体考查性质实验方案设计，涉及气体制取、气体检验、反应方程式的配平、方程式的计算等知识点，综合性较强，明确反应原理及基本操作是解本题关键，知道二氧化硫、氢气的检验方法及顺序，题目难度中等．

Answer 2

稀硫酸的氧化性主要表现在氢离子的氧化性
浓硫酸的氧化性主要表现在最高价态的硫元素（六价）的氧化性，再者浓硫酸中溶质硫酸主要以硫酸分子的形式存在，所以通常情况下氢离子的浓度很低。
越硝酸的氧化性强的原因是hno3中的氮元素的氧化性较强（含氧酸的氧化性判断是根据其酸酐中的非氧元素）
再者，无论是含氧酸还是非含氧酸，越不稳定酸的氧化性越强。
例如氢碘酸（hi）的氧化性比氢氯酸（hcl）强，是因为碘元素的氧化性比氯元素弱，以至于形成的气态氢化物（hi）不稳定，溶在水中时易电离出h+和i-，i-表现出氧化性，所以其氧化性较hcl强。同理可知hno3不管稀浓氧化性都强（稀硝酸遇光易分解即不稳定，所以在实验室用深色的细口瓶来装