实验室可以浓硫酸与铜在加热条件下制备SO2,实验装置如图。回答下列问题:
已知:①浓硫酸的沸点约为338℃。
②CuS、Cu2S均为黑色沉淀,不溶于稀盐酸与稀硫酸。
③[CuCl4]2-显黄绿色。
(1)制备SO2的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) △ CuSO4+SO2↑+2H2OCu+2H2SO4(浓) △ CuSO4+SO2↑+2H2O。
(2)脱脂棉应蘸有NaOH或酸性KMnO4NaOH或酸性KMnO4(填化学式)溶液。
(3)加热具支试管中的硫酸至沸腾,伸入铜丝,5s后观察到石蕊试纸变红,10s后观察到溶液变为蓝色,20s后观察到品红试纸褪色,5min后溶液蓝色逐渐变浅,同时底部生成灰白色沉淀。
①灰白色沉淀的主要成分为CuSO4CuSO4,该沉淀的生成体现了浓硫酸的ABCABC。(填标号)。
A.酸性
B.氧化性
C.吸水性
D.脱水
②某同学认为硫酸蒸气也能使石蕊试纸变红,因此不能说明反应生成了SO2,设计实验证明该猜想:上述装置,取出铜丝,仅加热浓硫酸至沸腾上述装置,取出铜丝,仅加热浓硫酸至沸腾。
③为避免硫酸蒸气对反应的干扰,应如何改进实验装置:在具支试管和双通管之间添加一个装有饱和亚硫酸氢钠溶液的洗气瓶在具支试管和双通管之间添加一个装有饱和亚硫酸氢钠溶液的洗气瓶。
(4)反应过程中还观察到铜丝表面附着少量黑色物质(主要成分为CuS、Cu2S),一些文献中认为CuO是碱性氧化物,很容易和酸反应,所以黑色物质中不可能存在CuO,为验证该说法,设计实验如下:
△
△
实验组别 | 实验 | 现象 |
Ⅰ | 取0.5g CuO黑色粉末加入3mL 3mol•L-1H2SO4(过量)溶液中,充分振荡 | 溶液显淡蓝色,放置1天后,蓝色变深,仍有大量黑色粉末未溶解 |
Ⅱ | 取0.5g CuO黑色粉末加入 3mL 6mol/L 3mL 6mol/L HCl(过量)溶液中,充分振荡 |
快速溶解,溶液显黄绿色 |
Ⅲ | 取0.5g CuO黑色粉末加入3mL 18mol•L-1H2SO4(过量)溶液中,充分振荡 | 黑色粉末不溶解,溶液不变色 |
Ⅳ | 将实验Ⅲ的溶液加热至沸腾 | 黑色粉末部分溶解,仍有较多黑色固体,溶液显淡蓝色 |
3mL 6mol/L
3mL 6mol/L
HCl溶液。②上述实验表明,CuO与酸的反应受到H+浓度、
温度
温度
、阴离子种类
阴离子种类
等因素的影响。③产生实验Ⅲ现象的原因是
浓硫酸中H+浓度低
浓硫酸中H+浓度低
。④设计实验证明铜丝表面附着的黑色物质是否含有CuO
取少量黑色物质,加入过量6mol/LHCl溶液,若溶液变为黄绿色,则含有CuO
取少量黑色物质,加入过量6mol/LHCl溶液,若溶液变为黄绿色,则含有CuO
。【答案】Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;NaOH或酸性KMnO4;CuSO4;ABC;上述装置,取出铜丝,仅加热浓硫酸至沸腾;在具支试管和双通管之间添加一个装有饱和亚硫酸氢钠溶液的洗气瓶;3mL 6mol/L;3mL 6mol/L;温度;阴离子种类;浓硫酸中H+浓度低;取少量黑色物质,加入过量6mol/LHCl溶液,若溶液变为黄绿色,则含有CuO
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:44引用:1难度:0.6
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