Question

小明和她的同學在學習了金屬活動性及稀硫酸的性質(zhì)后，對銅與濃硫酸能否發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生了興趣，并進行了如下探究．
【提出問題】銅與濃硫酸能否發(fā)生反應(yīng)？
【構(gòu)想假說】Ⅰ．常溫下，銅與濃硫酸不能反應(yīng)．
Ⅱ．常溫下，銅與濃硫酸能反應(yīng)，且可能生成氫氣．
Ⅲ．在加熱的條件下，銅與濃硫酸能反應(yīng)，但不能生成氫氣．
【實驗用品】試管、酒精燈、導氣管、小燒杯、蒸餾水、濃硫酸、銅片、品紅溶液
【設(shè)計方案】要驗證上面的假說，你的實驗方案是

 

．
【實驗探究】小明按照你的實驗方案進行實驗，請你幫他填寫如表．

實 驗 步 驟	實 驗 現(xiàn) 象	實 驗 結(jié) 論
（1）	無現(xiàn)象發(fā)生
（2）	有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生
（3）	生成的氣體不能燃燒
（4）將（2）中反應(yīng)后的溶液小心注入到盛有少量水的燒杯中	溶液呈藍色

【實驗分析】
根據(jù)上述實驗現(xiàn)象及已有的知識判斷，產(chǎn)生的氣體可能是一種含硫元素的氣體．
【查閱資料】
（1）常見的含硫元素的氣體有二氧化硫和硫化氫．
（2）二氧化硫的性質(zhì)與二氧化碳相似，都能和氫氧化鈉等堿溶液反應(yīng)生成鹽和水．
（3）二氧化硫能使品紅溶液褪色，但將溶液加熱，又能恢復到原來的紅色．硫化氫不能使品紅溶液褪色．
（4）二氧化硫與硫化氫均有毒．
【進一步實驗探究】為了檢驗產(chǎn)生的有刺激性氣味氣體的成分，小明和她的同學進一步實驗：將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色，將溶液加熱，溶液又恢復了紅色．
【實驗結(jié)論】在加熱的條件下，銅與濃硫酸反應(yīng)生成了

 

和

 

氣體，此反應(yīng)同時還有水生成，請寫出該反應(yīng)的化學方程式

 

．
【實驗反思】
（1）在加熱的條件下銅與濃硫酸的反應(yīng)中，為了防止污染空氣，多余的氣體能否直接排放到空氣中？

 

；若用氫氧化鈉溶液來吸收多余的氣體，請寫出該反應(yīng)的化學方程式

 

．
（2）濃硫酸與銅在加熱時能發(fā)生反應(yīng)，而稀硫酸與銅即使加熱也不能發(fā)生反應(yīng)，由此說明，物質(zhì)的化學性質(zhì)除了與物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)外，還可能與溶液中溶質(zhì)的

 

有關(guān)．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗與除雜方法,金屬的化學性質(zhì),堿的化學性質(zhì),書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：設(shè)計方案：
可以在常溫條件下、加熱條件下使銅片和濃硫酸混合，通過實驗現(xiàn)象判斷能否發(fā)生反應(yīng)；
點燃銅片和濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，通過觀察實驗現(xiàn)象可以判斷該氣體是否是氫氣；
把濃硫酸和銅片反應(yīng)的產(chǎn)物加入水中，如果溶液是藍色的，說明生成了硫酸銅；
實驗探究：
根據(jù)實驗設(shè)計方案進行實驗，通過觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗可以判斷實驗結(jié)論；
實驗結(jié)論：
銅和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水；
實驗反思：
二氧化硫有毒，任意排放會污染環(huán)境；
二氧化硫能和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水；
物質(zhì)的化學性質(zhì)除了與物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)外，還可能與溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)有關(guān)．

解答：解：設(shè)計方案：
（1）常溫下，把銅片和濃硫酸混合；
（2）加熱時，把銅片和濃硫酸混合；
（3）點燃銅片和濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體；
（4）把銅片和濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物溶解在水中．
實驗探究：
（1）實驗步驟：常溫下，把銅片放入濃硫酸中；實驗現(xiàn)象：無明顯現(xiàn)象；實驗結(jié)論：常溫下，銅和濃硫酸不能反應(yīng)．
（2）實驗步驟：把銅片放入濃硫酸中，加熱；實驗現(xiàn)象：有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生；實驗結(jié)論：加熱時，銅和濃硫酸能反應(yīng)．
（3）實驗步驟：點燃產(chǎn)生的氣體；實驗現(xiàn)象：氣體不能燃燒；實驗結(jié)論：生成的氣體不是氫氣．
（4）實驗步驟：把產(chǎn)物溶解在水中；實驗現(xiàn)象：溶液呈藍色；實驗結(jié)論：加熱時，銅和濃硫酸反應(yīng)生成了硫酸銅．
實驗結(jié)論：加熱條件下，銅和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水；
銅和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)的化學方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
實驗反思：
（1）因為二氧化硫有毒，排放到空氣中會污染環(huán)境，所以不能把二氧化硫排放到空氣中；
氫氧化鈉和二氧化硫反應(yīng)的化學方程式為：2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O．
（2）物質(zhì)的化學性質(zhì)除了與物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)外，還可能與溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)有關(guān)．

點評：實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設(shè)計實驗、觀察實驗、分析實驗，為學好化學奠定基礎(chǔ)．