11.某;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)在探究金屬的化學(xué)性質(zhì)時,發(fā)現(xiàn)銅與稀硫酸在常溫或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)呢?他們設(shè)計了如圖所示裝置進(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),但在加熱條件下可以反應(yīng)
③常溫下不反應(yīng),在加熱條件下也不能反應(yīng)
【查閱資料】
(1)SO
2和CO
2相似,都能和NaOH等堿溶液反應(yīng)生成鹽和水.
(2)SO
2能使紅色的品紅溶液褪色,加熱,又能恢復(fù)原來的紅色.
【實驗與事實】
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)生了有刺激性氣味的氣體;將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中,品紅溶液腿色,加熱,溶液又恢復(fù)為紅色.
操作③停止加熱,將試管中的殘液慢慢倒入水中,溶液呈藍(lán)色.
【分析與思考】
(1)同學(xué)認(rèn)為,由以上探究可知:猜想②(填序號)是正確的.
(2)同學(xué)認(rèn)為,經(jīng)檢驗產(chǎn)生的氣體是SO
2,操作③中溶液呈藍(lán)色可知生成了CuSO
4,所以銅和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)的產(chǎn)物只有這兩者.
(3)同學(xué)認(rèn)為,在實驗裝置中,“蘸有濃堿液棉花”的作用是吸收SO
2.
請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:Cu+2H
2SO
4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO
4+2H
2O+SO
2↑.
【反思與評價】
(4)在【分析與思考】(2)中對產(chǎn)物只是對產(chǎn)物只是SO
2 和CuSO
4 的判斷是否準(zhǔn)確?
否(填“是”或“否”),其理由是反應(yīng)物中有氫元素,但二氧化硫和硫酸銅中都不含氫元素.
(5)操作③中,從安全角度考慮不可以(填“可以”或“不可以”)將水倒入殘液中,其理由是殘液中含有濃硫酸,若將水倒入殘液中,濃硫酸溶于水放出大量的熱,會使溶液飛濺.
【拓展與應(yīng)用】根據(jù)以上探究和已掌握的知識,該興趣小組的同學(xué)設(shè)計了兩個制取硫酸銅的實驗方案:
①①Cu$→_{△}^{濃硫酸}$CuSO
4②Cu$\stackrel{△}{→}$CuO$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$CuSO
4(6)經(jīng)過對兩種方案的討論、對比,同學(xué)們認(rèn)為方案②具有的優(yōu)點有BCD(填序號).
A.提高銅的利用率
B.提高硫酸的利用率
C.不產(chǎn)生SO
2D.安全性好
【實驗結(jié)論】
(7)濃硫酸與銅加熱時能反應(yīng),而稀硫酸與銅即使加熱也不能反應(yīng),由此說明:物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)除了與物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān),還可能和溶液中溶質(zhì)的濃度有關(guān).