Question

某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在加熱銅與濃硫酸的混合物實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)生成了一種無色有刺激性氣味的氣體和藍(lán)色溶液，進(jìn)行如下探究活動．
【查閱資料】①銅能與一些強(qiáng)氧化性的酸（如濃硫酸、硝酸等）發(fā)生反應(yīng)，生成水、氣體和銅鹽．②硫酸銅溶液呈酸性．③二氧化硫與高錳酸鉀溶液反應(yīng)并使其褪色．
【探究一】銅與濃硫酸反應(yīng)生成的氣體是什么？
【猜想分析】小蘭認(rèn)為生成的氣體可能是氫氣或氧氣．小芳馬上予以否定，她的理由是

 

．經(jīng)過仔細(xì)分析，她們認(rèn)為該氣體可能是二氧化硫．
【實(shí)驗(yàn)論證】她們將生成的氣體通入稀的高錳酸鉀溶液，看到

 

現(xiàn)象，從而證實(shí)了
生成的氣體是二氧化硫．
【探究二】銅與濃硫酸反應(yīng)得到的藍(lán)色溶液是什么？
【分析討論】①對于生成的藍(lán)色溶液，小強(qiáng)認(rèn)為可能是Cu（NO₃）₂溶液，小楠認(rèn)為不可能是Cu（NO₃）₂溶液，而可能是硫酸銅溶液，小楠的理由是

 

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②根據(jù)分析寫出銅與濃硫酸共熱的化學(xué)方程式

 

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③小吉根據(jù)化學(xué)方程式說，該方法適用于以銅為原料大量制取硫酸銅，小田認(rèn)為不適宜，你能說出小田的一個(gè)理由嗎

 

．小田還設(shè)計(jì)了一個(gè)以銅和稀硫酸為原料制取硫酸銅的更好方案，該方案是

 

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【探究三】上述反應(yīng)后的藍(lán)色溶液中有硫酸剩余嗎？
【實(shí)驗(yàn)討論】①小偉認(rèn)為可向藍(lán)色溶液中滴加硝酸鋇溶液，觀察有無沉淀產(chǎn)生，經(jīng)大家討論后，該方案被否定，你覺得否定該方案的理由是

 

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②小亮同學(xué)提問：可以用石蕊試液來進(jìn)行檢驗(yàn)嗎？你的答案和理由是

 

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【意外發(fā)現(xiàn)】實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)將足量的銅和足量的濃硫酸置于容器中加熱一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)會逐漸變慢，最后反應(yīng)竟然停止，你能幫他們說出反應(yīng)停止的原因嗎？

 

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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,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：根據(jù)氫氣和氧氣均是無色無味的氣體進(jìn)行解答；并據(jù)所給資料可知：二氧化硫與高錳酸鉀溶液反應(yīng)并使其褪色，據(jù)此分析解答；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變解答；根據(jù)銅與濃硫酸反應(yīng)原理書寫方程式；根據(jù)二氧化硫有刺激性氣味，是一種有毒氣體，并根據(jù)銅可與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅可與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅分析解答；根據(jù)硫酸銅也含有硫酸根離子，可與硝酸鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀分析解答；硫酸銅溶于水后，溶液呈酸性；銅和濃硫酸反應(yīng)生成水，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸變小，而稀硫酸與銅不反應(yīng)，所以反應(yīng)會逐漸終止．

解答：解：（2）探究一：【猜想分析】反應(yīng)生成的氣體有刺激性氣味，而氫氣和氧氣都沒有氣味，故填：氫氣和氧氣是無色無味的氣體；
【實(shí)驗(yàn)論證】二氧化硫能與高錳酸鉀溶液反應(yīng)并使其溶液褪色，觀察到紫色高錳酸鉀溶液褪色，說明是二氧化硫氣體，故填：紫色的高錳酸鉀溶液褪色；
探究二：【分析討論】①銅與濃硫酸反應(yīng)，不含有氮元素，故不會生成硝酸銅，故填：反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物中不含氮元素，所以不可能生成Cu（NO₃）₂溶液； 
②銅能與濃硫酸共熱反應(yīng)生成硫酸、水和二氧化硫氣體，故填：Cu+2H₂SO₄

△   .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；
③使用濃硫酸，具有危險(xiǎn)性，且生成的二氧化硫會污染空氣，故填：生成的二氧化硫會污染環(huán)境、濃硫酸腐蝕性強(qiáng)，使用不安全；
銅能與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，故填：將銅在空氣中加熱轉(zhuǎn)化成氧化銅后再與稀硫酸反應(yīng)；
探究三：【實(shí)驗(yàn)討論】①加入硝酸鋇溶液，只能證明含有硫酸根離子，不能說明硫酸有剩余，故填：只能說明存在SO₄^2-，不能確認(rèn)硫酸有剩余；
②根據(jù)題干提供的信息，硫酸銅溶液呈酸性，也能使石蕊試液變紅，故不能使用，故填：硫酸銅溶液也是酸性的，滴入石蕊同樣能變紅；
【意外發(fā)現(xiàn)】濃硫酸參加反應(yīng)，則硫酸不斷被消耗，質(zhì)量分?jǐn)?shù)會變小，形成稀硫酸，而稀硫酸不與銅反應(yīng)，故反應(yīng)會停止，故填：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸變小，而稀硫酸與銅不反應(yīng)．

點(diǎn)評：本題難度較大，主要考查了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置選取、反應(yīng)原理等知識，及金屬的有關(guān)的化學(xué)性質(zhì)，能很好的培養(yǎng)學(xué)生分析資料、解決問題的能力．