Question

1．下列是某興趣小組研究濃硫酸的氧化性的結(jié)論并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：
①一般認(rèn)為1：1的硫酸濃度大于60%，就具有一定的氧化性，越濃氧化性越強(qiáng)，60%以下的H₂SO₄氧化性就不怎么強(qiáng)了．
②溫度也影響氧化性，如銅放于冷的濃硫酸中反應(yīng)不明顯，如果加熱就可以觀察到明顯現(xiàn)象．
③98%的濃硫酸物質(zhì)的量濃度為18.4mol•L^-1，密度為1.84g•cm^-3
據(jù)以上信息回答：
（1）如圖裝置，同學(xué)甲先向帶支管的試管中放入銅粉和3mL水，然后從分液漏斗中加98%的濃硫酸10-15滴（約0.5mL），加熱至沸騰，該試管中液體是否有有明顯變化無(wú)
．試用數(shù)據(jù)解釋原因H₂SO₄溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23%＜60%，其氧化性不強(qiáng)，所以無(wú)明顯現(xiàn)象．
（2）甲同學(xué)再用分液漏斗加濃硫酸10mL再加熱至沸騰，現(xiàn)象是銅片慢慢溶解，帶支管的試管中溶液漸成藍(lán)色，小試管中品紅褪色．
（3）乙同學(xué)利用所示裝置直接從分液漏斗中加濃硫酸10mL與銅片反應(yīng)．所觀察到與甲不同的現(xiàn)象是液體無(wú)色或淺藍(lán)色，有白色固體在試管底部析出原因是98%濃H₂SO₄有吸水性，生成無(wú)水CuSO₄．為了最終看到與甲類(lèi)似的現(xiàn)象，乙同學(xué)需進(jìn)行的操作是待支管的試管冷卻后沿?zé)�杯壁緩緩加入到水中，并不斷用玻璃棒攪拌�?br />（4）乙同學(xué)進(jìn)行加熱，還在帶支管的試管中觀察到有黑色物質(zhì)出現(xiàn)，大膽假設(shè)此物質(zhì)是Cu₂S或硫化銅或Cu₂S與硫化銅的混合物．

Answer 1

分析 （1）98%的濃H₂SO₄ 0.5mL與3mL水混合后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{0.5mL×1.84g/ml×98%}{0.5mL×1.84g/mL+3g}$×100%=23%，60%以下的H₂SO₄氧化性較弱，不與銅反應(yīng)；
（2）計(jì)算出加入再10mL濃硫酸后溶液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，然后判斷是否反應(yīng)及反應(yīng)現(xiàn)象；
（3）濃硫酸具有吸水性，將硫酸銅變成無(wú)水硫酸銅，據(jù)此判斷反應(yīng)現(xiàn)象；可以將冷卻后的溶液加入盛有水的燒杯中觀察；
（4）根據(jù)銅與濃硫酸反應(yīng)可能生成黑色的Cu₂S或硫化銅分析．

解答 解：（1）98%的濃H₂SO₄ 0.5mL與3mL水混合后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.5mL×1.84g/ml×98%}{0.5mL×1.84g/mL+3g}$×100%=23%，小于60%，60%以下的H₂SO₄氧化性較弱，與銅不反應(yīng)，所以沒(méi)有明顯現(xiàn)象，
故答案為：無(wú)；H₂SO₄溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23%＜60%，其氧化性不強(qiáng)，所以無(wú)明顯現(xiàn)象；
（2）甲同學(xué)再用分液漏斗加濃硫酸10mL，此時(shí)硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{10.5mL×1.84g/mL×98%}{10.5mL×1.84g/mL+3g}$×100%=86.3%＞60%，所以加熱后濃硫酸與銅發(fā)生反應(yīng)，現(xiàn)象為：銅片慢慢溶解，帶支管的試管中溶液漸成藍(lán)色，小試管中品紅褪色，
故答案為：銅片慢慢溶解，帶支管的試管中溶液漸成藍(lán)色，小試管中品紅褪色；
（3）乙同學(xué)利用所示裝置直接從分液漏斗中加濃硫酸10mL與銅片反應(yīng)，由于原因是98%濃H₂SO₄有吸水性，生成無(wú)水CuSO₄，則會(huì)觀察到液體無(wú)色或淺藍(lán)色，有白色固體在試管底部析出；為了最終看到與甲類(lèi)似的現(xiàn)象，應(yīng)該待支管的試管冷卻后沿?zé)�杯壁緩緩加入到水中，并不斷用玻璃棒攪拌�?br />故答案為：液體無(wú)色或淺藍(lán)色，有白色固體在試管底部析出；98%濃H₂SO₄有吸水性，生成無(wú)水CuSO₄；待支管的試管冷卻后沿?zé)�杯壁緩緩加入到水中，并不斷用玻璃棒攪拌�?br />（4）銅與濃硫酸反應(yīng)可能生成Cu₂S或硫化銅，所以黑色物質(zhì)可能為Cu₂S或硫化銅或Cu₂S與硫化銅的混合物，
故答案為：Cu₂S或硫化銅或Cu₂S與硫化銅的混合物．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，明確題干信息及實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑榻獯痍P(guān)鍵，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，�?）為易錯(cuò)點(diǎn)，需要通過(guò)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判斷，注意掌握性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)原則．