问题标题:
【为研究铜与浓硫酸的反应,某化学兴趣小组进行如下实验.实验I:反应产物的定性探究--按如图装置(固定装置已略)进行实验:(1)F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是___;(2)实验】
问题描述:
为研究铜与浓硫酸的反应,某化学兴趣小组进行如下实验.
实验I:反应产物的定性探究--按如图装置(固定装置已略)进行实验:
(1)F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是___;
(2)实验过程中,能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是___
(3)实验结束时,撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是___
(4)实验结束后,证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是___
___
实验Ⅱ:反应产物的定量探究
(5)在铜与浓硫酸反应的过程中,发现有黑色物质出现,且黑色物质为Cu2S.产生Cu2S的反应为
aCu+bH2SO4
(6)为进一步探究该黑色物质的成分,经查阅相关文献获得下列资料.
资料1:
14 | Cu 片表面无明显现象||
15 | 约150 | 约236 |
16 | 约140 | 约250 |
18 | 约120 | 不消失 |
A.铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个
B.硫酸浓度选择适当,可避免最后产物中出现黑色物质
C.该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15mol/L
D.硫酸浓度越大,黑色物质越快出现、越难消失.
凌云旦回答:
加热条件下,Cu和浓硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,水具有挥发性,温度越高挥发性越强,所以生成的二氧化硫中含有水蒸气,水蒸气能使无水硫酸铜变蓝色;浓硫酸具有吸水性,能干燥二氧化硫气体;氢气具有还原性,能将黑色的氧化铜粉末还原为红色Cu;二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色;二氧化硫属于酸性氧化物且有毒,不能直接排空,可以用碱性溶液吸收.
(1)二氧化硫属于酸性氧化物,和NaOH反应生成亚硫酸钠和水,离子反应方程式为SO2+2OH-=SO32-+H2O;故答案为:SO2+2OH-=SO32-+H2O;
(2)证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素,利用元素化合价变化生成的产物分析判断,若生成氢气,D装置会黑色变化为红色,若生成二氧化硫E装置中品红会褪色,所以证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的实验现象是,D装置中氧化铜黑色不变化,说明无氢气生成,E装置中品红试液褪色说明生成了二氧化硫气体,
故答案为:D装置中黑色固体颜色无变化,E装置中溶液褪色;
(3)实验结束时,拉起铜丝,撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是关闭K1,K2,防止CE中的溶液倒吸,炸裂玻璃管,
故答案为:拉起铜丝,关闭K1,K2;
(4)验证生成的溶液中含有铜离子,需要把试管中的液体倒入水中溶解,观察是否出现蓝色溶液,将A装置中冷却的混合溶液沿烧杯内壁缓缓倒入盛水的烧杯中,并不断搅拌,出现蓝色溶液证明含有铜离子,
故答案为:将A装置中试管内冷却后的混合物沿杯壁(或玻璃棒)缓缓倒入盛有水的烧杯中,并不断搅拌,若溶液变蓝,证明含有Cu2+;
(5)aCu+bH2SO4 △ .
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