Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為了探究銅與濃硫酸的反應(yīng)，進(jìn)行了如下系列實(shí)驗(yàn)。

【實(shí)驗(yàn)1】銅與濃硫酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①先連接好裝置，檢驗(yàn)氣密性，加入試劑；

②加熱A試管直到B中品紅褪色，熄滅酒精燈；

③將Cu絲上提離開液面。

（1）裝置 A 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在 A 里產(chǎn)生了白色固體，其可能為________。C中NaOH溶液的作用為______

（2）熄滅酒精燈后，因?yàn)橛袑?dǎo)管D的存在，B中的液體不會倒吸，其原因是______。

（3）停止加熱后，在拆除裝置前，不需打開膠塞，就可使裝置中殘留氣體完全被吸收，應(yīng)當(dāng)采取的操作是__________________。

【實(shí)驗(yàn)2】實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)試管A內(nèi)除了產(chǎn)生白色固體外，在銅絲表面還產(chǎn)生黑色固體甲，其中可能含有氧化銅、硫化銅、硫化亞銅，以及被掩蔽的氧化亞銅。

查閱資料：

①氧化亞銅在酸性環(huán)境下會發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu2+和銅單質(zhì)，在氧氣流中煅燒，可以轉(zhuǎn)化為氧化銅。

②硫化銅和硫化亞銅常溫下都不溶于稀鹽酸，在氧氣流中煅燒，硫化銅和硫化亞銅都轉(zhuǎn)化為氧化銅和二氧化硫。

為了研究甲的成分，該小組同學(xué)在收集到足夠量的固體甲后，進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)

（4）②中檢驗(yàn)濾渣是否洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作是___________。

（5）③中在煅燒過程中一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

（6）下列對于固體甲的成分的判斷中，正確的是（填字母選項(xiàng)）____________。

A．固體甲中，CuS和Cu2S不能同時(shí)存在

B．固體甲中，CuO和Cu2O至少有一種

C．固體甲中若沒有Cu2O，則一定有Cu2S

D．固體甲中若存在Cu2O，也可能有Cu2S

Answer 1

【答案】 Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O CuSO4 吸收多余的SO2，防止污染空氣 試管A中氣體壓強(qiáng)減小，空氣從D導(dǎo)管進(jìn)入試管A中 從D管口向A中大量鼓氣 取最后一次洗滌液于試管中，滴加硝酸銀溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則說明洗滌干凈，若有白色沉淀生成，則說明未洗干凈 2CuS+3O22CuO+2SO2(條件也可為“煅燒”) BCD

【解析】（1）在裝置A中Cu與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硫酸銅、SO2和水，所以發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。硫酸銅是白色的，則實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在A里產(chǎn)生了白色固體，其可能為CuSO4。二氧化硫有毒，需要尾氣處理，則C中NaOH溶液的作用為吸收多余的SO2，防止污染空氣；（2）熄滅酒精燈后，當(dāng)試管內(nèi)由于氣體的溫度降低，壓強(qiáng)減小時(shí)，空氣從D導(dǎo)管進(jìn)入試管A中；B中的液體就不會進(jìn)入試管A中，從而防止了倒吸現(xiàn)象的發(fā)生。（3）拆除裝置前，不需打開膠塞，通過從D管口向A中大量鼓氣，就可使裝置中殘留氣體被驅(qū)趕出來，從而被完全被吸收；（4）②中由于濾渣是從含有Cl-的溶液中分離出來的，所以檢驗(yàn)濾渣是否洗滌干凈就可以通過檢查洗滌液中是否含有Cl-即可，實(shí)驗(yàn)方法是取最后一次洗滌后所得液體于試管中，滴加硝酸銀溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則說明沉淀洗滌干凈；若有白色沉淀生成，則說明未洗干凈；（5）Cu加熱產(chǎn)生CuO，固體增重，CuS灼燒產(chǎn)生CuO固體減輕，Cu2S灼燒產(chǎn)生CuO時(shí)固體是質(zhì)量不變，而固體乙在灼燒產(chǎn)生固體丙時(shí)質(zhì)量減輕，則在原固體中一定含有CuS，則固體中在煅燒過程中一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuS+3O22CuO+2SO2。（6）由濾液呈藍(lán)色可知，固體甲中含CuO和Cu2O至少有一種。煅燒CuS的反應(yīng)方程式為2CuS＋3O22CuO＋2SO2，由該方程式可計(jì)算出2gCuS煅燒后固體質(zhì)量減少0.33g；煅燒Cu2S的反應(yīng)方程式為Cu2S＋2O22CuO＋SO2，該反應(yīng)是固體質(zhì)量不變的反應(yīng)；煅燒Cu時(shí)固體質(zhì)量增加，根據(jù)題意，固體甲中一定含有CuS，同時(shí)Cu2O和Cu2S至少一種。綜上分析只有A項(xiàng)不正確，答案選BCD。