Question

某實驗小組同學為了探究銅與濃硫酸的反應，進行了如下實驗，實驗裝置如圖所示．實驗步驟：
①先連接好裝置，檢查氣密性，再加入試劑；
②加熱A試管，B中品紅溶液褪色，熄滅酒精燈；
③將銅絲向上抽動離開液面．
（1）A試管中發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
（2）能夠證明銅與濃硫酸反應生成氣體的現(xiàn)象

 

．
（3）在盛有BaCl₂溶液的C試管中，除了導管口有氣泡外，無其他明顯現(xiàn)象，若將其分成兩份，分別滴加下列溶液，將產(chǎn)生沉淀的化學式填入下表相應的位置．

滴加的溶液	氯水	氨水
沉淀的化學式

寫出其中S0₂顯示還原性的反應的離子方程式

 

．
（4）實驗完畢后，先熄滅酒精燈，由于導管E的存在，B中的液體不會倒吸入A中，其原因是

 

．
（5）實驗完畢后，裝置中殘留氣體有毒，不能打開膠塞．為了防止該氣體排入空氣中污染環(huán)境，拆除裝置前，應當采取的操作是

 

．
（6）將SO₂氣體通入含有n mol Na₂S的溶液中，溶液中出現(xiàn)黃色渾濁，試分析該溶液最多能吸收SO₂氣體

 

mol（不考慮溶解的SO₂）．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計,濃硫酸的性質(zhì)實驗

專題：氧族元素

分析：（1）加熱條件下，Cu和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應生成CuSO₄、SO₂、H₂O，根據(jù)反應物、生成物和反應條件書寫方程式；
（2）SO₂能和有色物質(zhì)反應生成無色物質(zhì)而具有漂白性，SO₂能漂白品紅溶液；
（3）SO₂具有還原性，能被強氧化劑氧化生成硫酸；SO₂屬于酸性氧化物，能和堿溶液反應生成亞硫酸鹽，亞硫酸鹽和BaCl₂溶液發(fā)生復分解反應；
（4）A中氣體和外界相通，能利用大氣壓平衡A中壓強；
（5）SO₂有毒，為防止SO₂污染空氣，應該將裝置中氣體全部通入NaOH溶液中，使SO₂被完全吸收；
（6）SO₂具有氧化性，能和Na₂S反應生成S單質(zhì)，當吸收二氧化硫最多時生成亞硫酸氫鈉和S，反應方程式為5SO₂+2Na₂S+2H₂O=3S↓+4NaHSO₃，根據(jù)二者之間的關(guān)系式計算．

解答： 解：（1）加熱條件下，Cu和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應生成CuSO₄、SO₂、H₂O，根據(jù)反應物、生成物和反應條件知，該反應方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）SO₂能和有色物質(zhì)反應生成無色物質(zhì)而具有漂白性，SO₂能漂白品紅溶液，只要B中溶液褪色就說明銅和濃硫酸發(fā)生反應，故答案為：B中品紅溶液褪色；
（3）SO₂具有還原性，能被強氧化劑氧化生成硫酸，Cl₂具有強氧化性，在水溶液里能將SO₂氧化為硫酸，硫酸和BaCl₂溶液發(fā)生復分解反應生成BaSO₄，離子方程式為Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-、Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；SO₂屬于酸性氧化物，能和堿溶液反應生成亞硫酸鹽，亞硫酸鹽和BaCl₂溶液發(fā)生復分解反應生成BaSO₃，反應方程式為SO₂+2NH₃+H₂O=（NH₄）₂SO₃、SO₃^2-+Ba²⁺=BaSO₃↓，二氧化硫體現(xiàn)還原性的離子反應方程式為Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-，
故答案為：BaSO₄；BaSO₃；Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
（4）當A中氣體壓強減小時，外界大氣壓不變，空氣從E進入A，使A中壓強平衡，所以B中壓強不會產(chǎn)生倒吸，故答案為：當A中氣體壓強減小時，外界大氣壓不變，空氣從E進入A，使A中壓強平衡；
（5）SO₂有毒不能直接排空，為防止SO₂污染空氣，應該將裝置中氣體全部通入NaOH溶液中，使SO₂被完全吸收，其基本操作方法為從E管口向A中緩緩鼓入足量空氣，將殘留的二氧化硫趕入NaOH溶液中，使其完全被吸收，
故答案為：從E管口向A中緩緩鼓入足量空氣，將殘留的二氧化硫趕入NaOH溶液中，使其完全被吸收；
（6）SO₂具有氧化性，能和Na₂S反應生成S單質(zhì)，當吸收二氧化硫最多時生成亞硫酸氫鈉和S，反應方程式為5SO₂+2Na₂S+2H₂O=3S↓+4NaHSO₃，設(shè)最多吸收的二氧化硫物質(zhì)的量為x，
5SO₂+2Na₂S+2H₂O=3S↓+4NaHSO₃，
5mol 2mol
x    nmol
5mol：2mol=x：nmol
x=

5mol×nmol

2mol

=2.5nmol，
故答案為：2.5n．

點評：本題以濃硫酸和Cu反應為載體考查性質(zhì)實驗方案設(shè)計，明確實驗原理是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查學生實驗操作、分析能力，知道各個裝置目的、作用、發(fā)生的反應及實驗現(xiàn)象，注意化學用語的正確運用，題目難度中等．