Question

19．為研究SO₂氣體的性質(zhì)，某小組設(shè)計(jì)完成如圖實(shí)驗(yàn)．

（Ⅰ）將適量純的SO₂氣體通入到下列溶液中產(chǎn)生現(xiàn)象如下：

溶液	①品紅溶液	②Na2S	③BaCl2	④Ba（OH）2	⑤Ba（NO3）2
現(xiàn)象	溶液褪色	黃色沉淀	無(wú)明顯現(xiàn)象	白色沉淀	白色沉淀

（1）實(shí)驗(yàn)②中通入一段時(shí)間后才漸漸產(chǎn)生黃色沉淀，表現(xiàn)SO₂的氧化性和水溶液酸性；實(shí)驗(yàn)⑤中反應(yīng)的離子方程式為2S^2-+5SO₂+2H₂O=3S↓+4HSO₃^-；
（Ⅱ）某小組探究銅與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物．將銅與濃硫酸在燒瓶中共熱時(shí)，液面上產(chǎn)生大量白霧，銅表面先變黑后漸漸溶解；產(chǎn)生的氣體依次通過(guò)品紅溶液和BaCl₂溶液，品紅溶液褪色，卻意外發(fā)現(xiàn)BaCl₂溶液也能產(chǎn)生白色沉淀；反應(yīng)所得灰綠色溶液下沉積少量白色固體，傾倒出液體后的白色固體小心加水，溶解后溶液呈藍(lán)色．
【查閱資料】：①Cu₂S不溶于稀硫酸，能夠溶于熱的稀硝酸中，且產(chǎn)生SO₄^2-離子．
    ②98.3%濃硫酸的沸點(diǎn)：339℃；純硫酸溫度高于500℃部分分解；
（2）對(duì)產(chǎn)生的氣體通入使BaCl₂溶液產(chǎn)生沉淀原因做出猜想并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證．
（a）若考慮裝置中的空氣中某成分作用于SO₂使之產(chǎn)生沉淀，為消除這一因素，裝置的選擇與連接順序?yàn)镃AD；（選給定3個(gè)裝置，見(jiàn)如圖）
（b）利用所設(shè)計(jì)的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)依然發(fā)現(xiàn)BaCl₂溶液產(chǎn)生沉淀，則可能的原因是濃硫酸分解生成二氧化硫和氧氣，則排除此因素，裝置選擇和連接順序?yàn)锳CD；（給定裝置，如圖）
（3）探究上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中銅表面產(chǎn)生的黑色固體組成，某同學(xué)猜想可能為CuO或Cu₂S的一種，將不溶解的表面有黑色物質(zhì)附著的銅濾出、清洗、干燥、磨碎．
下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠確認(rèn)上述同學(xué)猜想的是（　�。�
A、取少量樣品加入稀硝酸加熱觀察是否溶解，試管口是否有氣體變淺棕色；
B、取少量樣品加入稀硫酸充分振蕩，觀察溶液是否變藍(lán)色；
C、取少量樣品加入足量稀硝酸加熱溶解，加入BaCl₂檢驗(yàn)SO₄^2-離子是否產(chǎn)生．
（4）取上述反應(yīng)的燒瓶中殘留物制備CuSO₄•5H₂O晶體，殘留物去除不溶物后中緩緩加入適量水，溶解、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌、干燥稱重得該晶體．

Answer 1

分析 （Ⅰ）（1）SO₃^2-與S^2-在酸性條件下反應(yīng)生成S，向Na₂S溶液中通入二氧化硫，通入一段時(shí)間后才漸漸產(chǎn)生黃色沉淀，說(shuō)明二氧化硫的弱酸性和氧化性；
（Ⅱ）（2）銅表面先變黑后漸漸溶解，說(shuō)明反應(yīng)生成氧氣，產(chǎn)生的氣體通入使BaCl₂溶液產(chǎn)生沉淀原因可能是亞硫酸根離子被氧氣氧化生成硫酸鋇，
（a）消除空氣中的氧氣影響，使空氣通過(guò)亞硫酸氫鈉溶液，氧氣能夠氧化亞硫酸氫鈉而除去；
（b）濃硫酸分解生成二氧化硫和氧氣；使混合氣體通過(guò)亞硫酸氫鈉溶液，氧氣能夠氧化亞硫酸氫鈉而除去；
（3）Cu能夠與稀硝酸反應(yīng)生成氮的氧化物，結(jié)合信息：Cu₂S不溶于稀硫酸，能夠溶于熱的稀硝酸中，且產(chǎn)生SO₄^2-離子分析；
（4）從硫酸銅溶液中制取CuSO₄•5H₂O晶體，需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌、干燥稱重．

解答 解：（Ⅰ）（1）Na₂S溶液顯堿性，在堿性環(huán)境中SO₃^2-與S^2-不反應(yīng)，SO₃^2-與S^2-在酸性條件下反應(yīng)生成S，向Na₂S溶液中通入二氧化硫，通入一段時(shí)間后才漸漸產(chǎn)生黃色沉淀，說(shuō)明二氧化硫具有氧化性和水溶液酸性，反應(yīng)的離子方程式為2S^2-+5SO₂+2H₂O=3S↓+4HSO₃^-，故答案為：氧化性；水溶液酸性；2S^2-+5SO₂+2H₂O=3S↓+4HSO₃^-；
（Ⅱ）（2）產(chǎn)生的氣體通入使BaCl₂溶液產(chǎn)生沉淀是因?yàn)榛旌蠚怏w中含有氧氣，氧氣將亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子，生成的沉淀為硫酸鋇，
（a）空氣首先通過(guò)C，再通過(guò)A，最后通入D，看有無(wú)沉淀，故答案為：CAD；
（b）Cu與濃硫酸反應(yīng)時(shí)放熱，溫度升高導(dǎo)致濃硫酸分解生成二氧化硫和氧氣，排除此因素，裝置選擇和連接順序?yàn)锳CD，故答案為：濃硫酸分解生成二氧化硫和氧氣；ACD；
（3）A、Cu能夠與稀硝酸反應(yīng)生成氮的氧化物，濾出物中含有Cu，所以試管口有氣體變淺棕色也不能證明有硫化亞銅，故A錯(cuò)誤；
B、Cu₂S和Cu都不溶于稀硫酸，而CuO能夠溶于稀硫酸，所以取少量樣品加入稀硫酸充分振蕩，若觀察溶液變藍(lán)色，說(shuō)明含有CuO，故B正確；
C、CuO和Cu與硝酸反應(yīng)不能生成硫酸根離子，Cu₂S能夠溶于熱的稀硝酸中，且產(chǎn)生SO₄^2-離子，所以取少量樣品加入足量稀硝酸加熱溶解，若加入BaCl₂檢驗(yàn)有SO₄^2-離子產(chǎn)生，證明有硫化亞銅，故C正確；
故答案為：BC；
（4）從硫酸銅溶液中制取CuSO₄•5H₂O晶體，需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌、干燥稱重，故答案為：過(guò)濾洗滌．

點(diǎn)評(píng) 本題是實(shí)驗(yàn)探究題，題目難度大，思維含量大，注意聯(lián)系物質(zhì)的性質(zhì)和題給信息．