Question

（14分）某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為了探究銅與濃硫酸的反應(yīng)，進(jìn)行了如下系列實(shí)驗(yàn)。

[實(shí)驗(yàn)1]銅與濃硫酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①先連接好裝置，檢驗(yàn)氣密性，加入試劑；

②加熱A試管直到B中品紅褪色，熄滅酒精燈；

③將Cu絲上提離開(kāi)液面。

（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　 。

（2）熄滅酒精燈后，因?yàn)橛袑?dǎo)管D的存在，B中的液體不會(huì)倒吸，其原因是　　 　　　。

（3）拆除裝置前，不需打開(kāi)膠塞，就可使裝置中殘留氣體完全被吸收，應(yīng)當(dāng)采取的操作是　　　                                      。

[實(shí)驗(yàn)2]實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)除了產(chǎn)生白色固體外，在銅絲表面還產(chǎn)生黑色固體甲，其中可能含有氧化銅、硫化銅、硫化亞銅，以及被掩蔽的氧化亞銅。

查閱資料：

①氧化亞銅在酸性環(huán)境下會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu²⁺和銅單質(zhì)，在氧氣流中煅燒，可以轉(zhuǎn)化為氧化銅。

②硫化銅和硫化亞銅常溫下都不溶于稀鹽酸，在氧氣流中煅燒，硫化銅和硫化亞銅都轉(zhuǎn)化為氧化銅和二氧化硫。

為了研究甲的成分，該小組同學(xué)在收集到足夠量的固體甲后，進(jìn)行了如圖的實(shí)驗(yàn)：

　

（4）②中檢驗(yàn)濾渣是否洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)方法是　　　　　                                                

（5）③中在煅燒過(guò)程中一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　                   。

（6）下列對(duì)于固體甲的成分的判斷中，正確的是（填字母選項(xiàng)）　　　　　 。

　　A．固體甲中，CuS和Cu₂S不能同時(shí)存在

　　B．固體甲中，CuO和Cu₂O至少有一種

　　C．固體甲中若沒(méi)有Cu₂O，則一定有Cu₂S

　　D．固體甲中若存在Cu₂O，也可能有Cu₂S

 

Answer 1

【答案】

(共16分)

（1）2H₂SO₄(濃)+CuCuSO₄+SO₂↑+2H₂O   (2分)

（2）試管A中氣體壓強(qiáng)減小，空氣從D導(dǎo)管進(jìn)入試管A中  (2分)

（3）從D管口向A中大量鼓氣   (2分)

（4）取最后一次洗滌后所得液體于試管中，滴加硝酸銀溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則說(shuō)明沉淀洗滌干凈；若有白色沉淀生成，則說(shuō)明未洗干凈  (2分)

（5）2CuS+3O₂2CuO+2SO₂　 (條件也可為“煅燒”) (3分)

（6）BCD (3分)

【解析】本題的裝置圖源于教材，并不復(fù)雜，學(xué)生能夠有很低的入手點(diǎn)，但是裝置又有一定的創(chuàng)新，（裝置中插入一根玻璃管）。這樣對(duì)于學(xué)生既熟悉又陌生。從中考察了學(xué)生氣壓的知識(shí)。本題的難點(diǎn)是對(duì)于實(shí)驗(yàn)二的探究過(guò)程。本題是以研究一種具體的未知物質(zhì)為出發(fā)點(diǎn)，可以說(shuō)聯(lián)系了實(shí)際問(wèn)題。另外，該探究過(guò)程給出了很多的新信息，這就考察了學(xué)生接受，整合，應(yīng)用新信息的能力。在本次探究過(guò)程中，還考察了電子守恒的方法對(duì)于氧化還原反應(yīng)的配平。本次考試中沒(méi)有一道計(jì)算題，但是本題中就揉合了計(jì)算的方法知識(shí)。在判斷最后固體乙的組成時(shí)，需要用到差量計(jì)算的方法。最后的第6問(wèn)考察將整個(gè)問(wèn)題綜合考慮的能力，要將所有探究的信息整合在一起才能夠得出正確的結(jié)論。

（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂SO₄(濃)+CuCuSO₄+SO₂↑+2H₂O。

（2）熄滅酒精燈后，因?yàn)橛袑?dǎo)管D的存在，B中的液體不會(huì)倒吸，其原因是試管A中氣體壓強(qiáng)減小，空氣從D導(dǎo)管進(jìn)入試管A中。

（3）拆除裝置前，不需打開(kāi)膠塞，就可使裝置中殘留氣體完全被吸收，應(yīng)當(dāng)采取的操作是從D管口向A中大量鼓氣。

（4）②中檢驗(yàn)濾渣是否洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)方法是取最后一次洗滌后所得液體少許于試管中，滴加硝酸銀溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則說(shuō)明沉淀洗滌干凈；若有白色沉淀生成，則說(shuō)明未洗干凈。

(5)經(jīng)分析固體甲加入稀鹽酸后，得到的藍(lán)色溶液，說(shuō)明固體甲的成分中CuO和Cu₂O至少有一種。分析反應(yīng)：Cu + O₂ = CuO 增重；Cu₂S+2O₂= 2CuO+2SO₂ 不變；2CuS+3O₂=2CuO+2SO₂ 減重。因題給“固體乙稱取2.00g，氧氣流中煅燒、冷卻稱量至恒重，得固體丙1.84g”，即實(shí)際減重了，說(shuō)明必有CuS，還要有其他物質(zhì)。既而再通過(guò)具體數(shù)據(jù)由差量法討論：

①若有Cu₂O， Cu₂S可有可無(wú)；②若無(wú)Cu₂O，必有Cu₂S。故③中在煅燒過(guò)程中一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuS+3O₂2CuO+2SO₂  (條件也可為“煅燒”)。

（6）經(jīng)上分析，對(duì)于固體甲的成分的判斷中，正確的是BCD。