Question

某�；瘜W興趣小組的同學在探究金屬的化學性質(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．那么，銅與濃硫酸能否發(fā)生反應呢？他們設(shè)計了如圖所示裝置進行探究．
【猜想與假設(shè)】
①在常溫下能反應
②在加熱條件下不能反應
③常溫下不能反應，但在加熱條件下能反應
【查閱資料】
SO₂有刺激性的氣味，易溶于水，能使品紅（一種有機素呈紅色）溶液褪色．
【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，銅片上有無色氣泡冒出，白色固體生成．
操作③停止加熱，將試管中的殘液慢慢倒入水中稀釋，溶液呈藍色．
【分析與思考】
（1）甲同學認為，由以上探究可知：猜想

 

（填序號）是正確的．
（2）乙同學認為，從組成元素的角度看，放出的氣體可能是SO₂、O₂、H₂，并提出檢驗方法：
①若是H₂則可將氣體通過盛CuO的硬質(zhì)玻璃管并灼熱，若出現(xiàn)的現(xiàn)象

 

，則含有H₂．
②若是O₂，則檢驗方法

 

 ③若是SO₂，則檢驗方法有（任寫兩種）：
方法一

 

方法二

 

經(jīng)過充分論證，確認所得氣體是SO₂．寫出上述裝置實驗的化學方程式

 

（3）丙同學認為，在實驗裝置中，“蘸有濃堿液棉花”的作用是

 

石蕊溶液變

 

色．
【反思與評價】
（4）操作③中，從安全角度考慮

 

（填“可以”或“不可以”）將水倒入殘液中，其理由是

 

【拓展與應用】
（5）【拓展與應用】
根據(jù)以上探究和已掌握的知識，同學們又設(shè)計了兩個利用廢銅屑、硫酸為原料制取硫酸銅的實驗方案．
甲方案：利用廢銅屑跟濃硫酸在加熱條件下反應制取．
乙方案：在加熱條件下將廢銅屑在空氣中氧化成CuO，再將CuO與稀硫酸反應制取．
經(jīng)過對兩種方案的討論、對比，制取等質(zhì)CuSO₄，你認為較好的方案是

 

，理由是

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,化學實驗方案設(shè)計與評價,常見氣體的檢驗與除雜方法,金屬的化學性質(zhì),酸堿指示劑及其性質(zhì),書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：[分析與思考]
（1）從[實驗與事實]可以證明銅和濃硫酸能反應，生成物中有二氧化硫和硫酸銅解答；
（2）
①根據(jù)氫氣具有還原性解答；
②根據(jù)氧氣能使帶火星的木條復燃解答；
③根據(jù)二氧化硫的性質(zhì)解答；
濃硫酸具有強氧化性，可以在加熱的條件下與銅反應生成硫酸銅、二氧化硫和水；
（3）其中的二氧化硫是有毒氣體，不能直接排放到空氣中，應該用堿液吸收；
[反思與評價]
（4）在[反思與評價]中，根據(jù)反應物的性質(zhì)和組成來回答，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．
（5）[拓展與應用]：考慮制取硫酸銅的方案的優(yōu)缺點時，要從原料的利用率，環(huán)保，安全等方面考慮．

解答：解：
[分析與思考]
（1）根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象，可以證明銅和濃硫酸在加熱的時候能反應，生成物中有二氧化硫和硫酸銅，故猜想③正確；
（2）
①氫氣具有還原性，能使氧化銅還原成銅，故看到的現(xiàn)象是；黑色粉末變成紅色；
②檢驗氧氣的方法是：伸入帶火星的木條看是否能夠復燃；
③因為二氧化硫能使品紅溶液褪色，故檢驗二氧化硫的方法是：將氣體通入品紅溶液中，看能否使品紅褪色；二氧化硫通入澄清石灰水生成亞硫酸鈣沉淀和水，澄清石灰水變渾濁；
銅和濃硫酸反應生成硫酸銅和水和二氧化硫，化學方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

  CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；
（3）二氧化硫有毒，能和堿溶液反應，所以可以用濃堿液吸收；二氧化硫的水溶液顯酸性，能使石蕊溶液變紅色；
[反思與評價]
（4）濃硫酸溶于水會放出大量的熱，造成液滴飛濺，所以不能把含濃硫酸的物質(zhì)倒入水中．
（5）[拓展與應用]比較這兩個方案，從經(jīng)濟，環(huán)保，安全的角度考慮，濃硫酸使用時要注意安全，二氧化硫有毒等，通過綜合考慮，方案乙比甲要好的多．
答案：
（1）③
（2）
①黑色粉末變成紅色
②伸入帶火星的木條看是否能夠復燃
③
方法一：將氣體通入品紅溶液中，看能否使品紅褪色
方法二：二氧化硫通入澄清石灰水，澄清石灰水是否變渾濁Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

  CuSO₄+2H₂O+SO₂↑
（3）吸收SO₂ 紅
（4）不可以．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．
（5）乙   提高硫酸的利用率，不產(chǎn)生污染大氣的SO₂，不用濃硫酸，安全性好

點評：銅和稀硫酸不反應，和濃硫酸在加熱的條件能發(fā)生反應，因為濃硫酸有強氧化性，但不屬于置換反應．