Question

某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在探究金屬的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)銅與稀硫酸在常溫或短時(shí)間加熱的條件下均不反應(yīng)．那么，銅與濃硫酸能否發(fā)生反應(yīng)？他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行探究．
【猜想與假設(shè)】：
①在常溫下能反應(yīng)；
②常溫下不能反應(yīng)，但在加熱條件下能反應(yīng)；
③在加熱條件下不能反應(yīng)．
【實(shí)驗(yàn)與事實(shí)】：
操作①將一小塊銅片放入試管中，加入足量濃硫酸，無明顯現(xiàn)象；
操作②加熱該試管，銅片上有氣泡產(chǎn)生，經(jīng)檢驗(yàn)產(chǎn)生有毒的刺激性氣體；
操作③立即停止加熱，將試管中的殘液慢慢倒入水中，溶液呈藍(lán)色．
【結(jié)論與解釋】：
（1）由以上探究可知：猜想

 

（填編號(hào)）是正確的；
（2）經(jīng)檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體是SO₂，銅跟濃硫酸在加熱的條件下反應(yīng)的產(chǎn)物只是SO₂ 和CuSO₄．
【反思與評(píng)價(jià)】：
（3）操作③中，從安全角度考慮（填“能”或“不能”）

 

，將水倒入剩余液體中．
（4）在“結(jié)論與解釋”（2）中對(duì)產(chǎn)物是SO₂ 和CuSO₄ 的判斷是否正確

 

，
其理由是

 

【拓展與應(yīng)用】：
根據(jù)以上探究和已掌握的知識(shí)，該興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了兩個(gè)制取硫酸銅的實(shí)驗(yàn)方案：
①Cu 

濃硫酸

△

 CuSO₄
②Cu

O2△

 CuO

稀硫酸

 CuSO₄
（5）請(qǐng)你從安全、節(jié)約、環(huán)保方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，較好的方案是

 

（填編號(hào)），其理由是

 

（6）試完成所選方案中的化學(xué)方程是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,金屬的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：結(jié)論與解釋：從實(shí)驗(yàn)的過程可以證明銅和濃硫酸能反應(yīng)，生成物中有二氧化硫和硫酸銅，其中的二氧化硫是有毒氣體，不能直接排放到空氣中，應(yīng)該用堿液吸收．
反思與評(píng)價(jià)：濃硫酸溶于水要放出大量的熱，所以濃硫酸不能倒入水中，濃硫酸中含有氫元素，生成物中也要有氫元素；
拓展與運(yùn)用：考慮制取硫酸銅的方案的優(yōu)缺點(diǎn)時(shí)，要從原料的利用率，環(huán)保，安全等方面考慮．

解答：解：[結(jié)論與解釋]（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象，可以證明銅和濃硫酸在加熱的時(shí)候能反應(yīng)，生成物中有二氧化硫和硫酸銅，所以猜想②正確；
[反思與評(píng)價(jià)]：（3）濃硫酸溶于水會(huì)放出大量的熱，造成液滴飛濺，所以不能把含濃硫酸的物質(zhì)倒入水中．
（4）因?yàn)榉磻?yīng)物中有氫，硫、氧、銅四種元素，根據(jù)反應(yīng)前后元素的種類不變的原則，生成物中應(yīng)該有氫元素，所以生成物質(zhì)中除二氧化硫和硫酸銅外還有含有氫元素的物質(zhì)存在．
[拓展與運(yùn)用]
（5）比較這兩個(gè)方案，從經(jīng)濟(jì)，環(huán)保，安全的角度考慮，濃硫酸使用時(shí)要注意安全，二氧化硫有毒等，通過綜合考慮，利用廢銅屑和濃硫酸在加熱的條件下反應(yīng)制取CuSO₄，濃硫酸具有極強(qiáng)的腐蝕性，使用不安全，有一部分硫元素轉(zhuǎn)化成二氧化硫，污染空氣，且造成原料的浪費(fèi)，CuO與稀硫酸反應(yīng)直接生成硫酸銅和水，所以方案②比①要好的多；
（6）銅和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，化學(xué)方程式分別為2Cu+O₂

△   .

2CuO、CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
故答案為：（1）②；（3）不能；（4）不正確；反應(yīng)物中有氫元素，但二氧化硫和硫酸銅中都不含氫元素；
（5）②；②的方案比較安全；硫酸的利用率比①高；沒有污染空氣的SO₂生成．
（6）2Cu+O₂

△   .

2CuO、CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．

點(diǎn)評(píng)：排在氫后的金屬不與酸發(fā)生置換反應(yīng)，但是可以和強(qiáng)氧化性的酸反應(yīng)，完成本題，可以從題干給出的內(nèi)容，提取有用的信息，分析歸納從而得出合理的答案．