Question

某研究性學(xué)習(xí)小組用如下圖裝置進(jìn)行銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗研究．
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
（2）若要使B中收集滿干燥的SO₂氣體（并證實B中已收集滿），則上述裝置的連接順序為：

 

接

 

接

 

 接

 

接

 

（用字母表示）
（3）待燒瓶中充分反應(yīng)后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)銅有剩余．經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)硫酸也有剩余．其原因是

 

；檢驗硫酸有剩余的方法是

 

．
（4）在不補(bǔ)充濃硫酸的前提下．為使銅進(jìn)一步溶解，可向燒瓶中加入

 

（填序號）
①鹽酸      ②FeSO₄       ③Fe₂O₃         ④KNO₃．

Answer 1

考點：濃硫酸的性質(zhì)實驗

專題：

分析：（1）在加熱條件下，Cu和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuSO₄、SO₂、H₂O，根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件書寫方程式；
（2）若要使B中收集滿干燥的SO₂氣體（并證實B中已收集滿），裝置排列順序為：氣體發(fā)生裝置、干燥裝置、收集裝置、檢驗裝置、尾氣處理裝置；
（3）在加熱條件下Cu和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但和稀硫酸不反應(yīng)；稀硫酸具有酸性，能和較活潑金屬發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣；
（4）Cu在常溫下能和濃硝酸、稀硝酸發(fā)生氧化會反應(yīng)，在不補(bǔ)充濃硫酸的前提下．為使銅進(jìn)一步溶解，可向燒瓶中加入含有硝酸根離子的物質(zhì)或和銅發(fā)生氧化還原的物質(zhì)．

解答： 解：（1）在加熱條件下，Cu和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuSO₄、SO₂、H₂O，反應(yīng)方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）若要使B中收集滿干燥的SO₂氣體（并證實B中已收集滿），裝置排列順序為：氣體發(fā)生裝置、干燥裝置、收集裝置、檢驗裝置、尾氣處理裝置，A為氣體發(fā)生裝置、B為收集裝置、C是干燥裝置、D是檢驗裝置、E是尾氣處理裝置，所以排列順序是ACBDE，故答案為：A；C；B；D；E；
（3）在加熱條件下Cu和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但和稀硫酸不反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度會變稀，銅不再與硫酸反應(yīng)，所以銅和硫酸都有剩余；
稀硫酸具有酸性，能和較活潑金屬發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣，所以檢驗硫酸有剩余的方法是取反應(yīng)后的溶液，加入鋅片，如有氣泡產(chǎn)生，則說明硫酸有剩余，
故答案為：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度會變稀，銅不再與硫酸反應(yīng)，所以銅和硫酸都有剩余；取反應(yīng)后的溶液，加入鋅片，如有氣泡產(chǎn)生，則說明硫酸有剩余；
（4）Cu在常溫下能和濃硝酸、稀硝酸發(fā)生氧化會反應(yīng)，在不補(bǔ)充濃硫酸的前提下．為使銅進(jìn)一步溶解，可向燒瓶中加入含有硝酸根離子的物質(zhì)或與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)，
①鹽酸具有弱氧化性，和銅不反應(yīng)，故錯誤；      
②Fe的還原性大于Cu，所以銅和FeSO₄不反應(yīng)，故錯誤；
③Fe₂O₃和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，硫酸鐵和Cu發(fā)生氧化還原反應(yīng)而溶解Cu，故正確；
④酸性條件下，硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性，能氧化Cu生成銅鹽，所以加入KNO₃可以溶解Cu，故正確；
故答案為：③④．

點評：本題以銅和濃硫酸的反應(yīng)為載體考查濃硫酸、銅的性質(zhì)，側(cè)重考查學(xué)生實驗操作、分析能力，會根據(jù)實驗?zāi)康呐帕醒b置順序，易錯選項是（4），注意酸性條件下硝酸根離子的性質(zhì)，題目難度不大．