某研究性学习小组为了研究Cu与浓H2SO4的反应,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石

某研究性学习小组为了研究Cu与浓H2SO4的反应,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石

题型:不详难度:来源:
某研究性学习小组为了研究Cu与浓H2SO4的反应,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)
实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CC14、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端没入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方。

以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。
材料一:小组交流滴录
学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!
学生2:我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝
聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+S=CuS(黑色)。
材料二:探究实验剪辑
实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化。
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸、黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色。
实验3:将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减少10%左右。
根据上述材料回答下列问题:
(1)D、E两支试管中CC14的作用是                    
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:                    
(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。学生1猜想是由于SO2溶解度较大,生成了Ca(HSO32的缘故。请你设计实验验证学生1的猜想                 
                                                           
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是                                              ;(写化学式)
(5)反应完全后稀释溶液呈酸性,学生2猜想反应中浓硫酸可能过量,请你设计一个简单的实验以验证稀释后的溶液由于硫酸过量呈酸性,                            
答案
(1)防止倒吸(2分)。
(2)S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O(2分,)
(3)取样后,向其中加入氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成。(或者加热、加盐酸检验SO2气体等方法,开放题,正确即可)(2分)
(4)CuO、CuS、Cu2S(或CuO、CuS可CuO、Cu2S)(2分)
(5)取稀释后的溶液适量于试管中,加入足量的铁粉,若有无色无味的气体产生,证明硫酸过量(2分)。(开放题,正确即可)
解析
(1)因为二氧化硫易溶于水,所以在实验过程中必须防止倒吸,CCl4的密度大,且不能溶解二氧化硫,所以不易倒吸。
(2)淡黄色固体物质是硫,在加热的条件下可被浓硫酸氧化,因而逐渐消失,方程式为S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O。
(3)若反应中生成了Ca(HSO3)2,则可以利用可与酸反应生成二氧化硫或者利用其不稳定性,通过加热来促使分解生成二氧化硫等进行验证。
(4)在铜的化合物中显黑色可以是氧化铜、CuS或Cu2S等。
(5)若浓硫酸过量,则稀释后是稀硫酸,能和活泼的金属反应生成氢气,所以利用此性质进行验证。
举一反三
关于硫和氧的性质叙述正确的是
A.硫在O2中燃烧生成SO2
B.硫在O2中燃烧生成SO3
C.硫的非金属性比氧的强
D.氧的非金属性比硫的强

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下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述正确的是(  )
A.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
B.浓硝酸具有不稳定性,实验室里应保存在棕色瓶中
C.常温下,浓硝酸可以跟铜缓慢反应,浓硫酸可与铜片迅速反应
D.实验室可以用浓硝酸来制氢气

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已知一定条件下硫酸铵分解反应为 4(NH4)2SO4="=" N2↑ +6NH3 ↑+3SO2 ↑+SO3 ↑+7H2O。将硫酸铵分解反应后的混合气体通入氯化钡溶液中,下列判断正确的是(  )   
A.得到的沉淀是BaSO4B.得到的沉淀是BaSO4和BaSO3
C.一定无BaSO3生成D.无沉淀生成

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关于SO2的叙述,正确的是(  )
A.可使石蕊试液褪色B.与水作用生成H2SO4
C.不能与过氧化氢(H2O2)溶液反应D.能使品红褪色,加热后又出现红色

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下列反应不能证明SO2具有酸性氧化物的性质的是(  )
A.SO2+H2O=H2SO3B.SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
C.2SO2+O2=2SO3D.SO2+CaO=CaCO3

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