（2014•黄州区模拟）某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应，设计如图所示实验装置（装置中的固定仪器和酒精灯均
（2014•黄州区模拟）某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应，设计如图所示实验装置（装置中的固定仪器和酒精灯均未画出）：
实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品，铜丝被卷成螺旋状，一端没入浓硫酸中，另一端露在液面上方．
回答下列问题：
（1）A试管上方的长导管作用是______．D、E两支试管中CCl4的作用是______．
（2）加热过程中观察到A试管中出现大量白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质，持续加热浓硫酸（沸腾）时，淡黄色固体物质又慢慢地消失，写出淡黄色固体消失的化学方程式：
（3）实验过程中，很快发现C试管中品红溶液褪色而未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀可能是生成______物质，设计实验加以证明______．
（4）若将品红溶液换成酸性KMnO4溶液，则离子方程式为______．
（5）某学生观察A装置试管底部有黑色颗粒物质，可能是______（写化学式）．
（6）经分析该黑色固体中只含两种元素且质量比为4：1，将其投入到一定浓度的硝酸溶液反应后，生成两种酸的对应盐，及NO2、NO、H2O，当n（NO2）：n（NO）=1：1时，实际参加反应的物质与硝酸的物质的量之比为______．
实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品，铜丝被卷成螺旋状，一端没入浓硫酸中，另一端露在液面上方．
回答下列问题：
（1）A试管上方的长导管作用是______．D、E两支试管中CCl4的作用是______．
（2）加热过程中观察到A试管中出现大量白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质，持续加热浓硫酸（沸腾）时，淡黄色固体物质又慢慢地消失，写出淡黄色固体消失的化学方程式：
S+2H2SO4（浓）
3SO2↑+2H2O
| ||
S+2H2SO4（浓）
3SO2↑+2H2O
．
| ||
（3）实验过程中，很快发现C试管中品红溶液褪色而未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀可能是生成______物质，设计实验加以证明______．
（4）若将品红溶液换成酸性KMnO4溶液，则离子方程式为______．
（5）某学生观察A装置试管底部有黑色颗粒物质，可能是______（写化学式）．
（6）经分析该黑色固体中只含两种元素且质量比为4：1，将其投入到一定浓度的硝酸溶液反应后，生成两种酸的对应盐，及NO2、NO、H2O，当n（NO2）：n（NO）=1：1时，实际参加反应的物质与硝酸的物质的量之比为______．
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解题思路：（1）长导管除了导气作用之外，还可以让气体冷凝，回流；二氧化硫和强碱的反应十分剧烈，要注意防止倒吸现象的发生；
（2）硫在加热时能和浓硫酸反应生成二氧化硫和水，据此写出反应的化学方程式；
（3）根据二氧化硫易溶于水，二氧化硫过量，反应生成了亚硫酸氢钙进行解答；利用酸式盐和强碱中的氢氧根反应能得到正盐设计方案；
（4）二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成硫酸和锰离子，据此写出反应的离子方程式；
（5）含有铜元素的常见黑色物质有CuO、CuS、Cu2S，结合实际来回答；
（6）该黑色固体中只含两种元素且质量比为4：1，CuO、CuS、Cu2S中满足条件的为CuO、Cu2S，再根据与硝酸反应生成两种酸的对应盐，则只能为Cu2S，反应后生成硝酸铜、硫酸铜、NO2、NO、H2O，生成硫化亚铜、硝酸的物质的量，然后根据质量守恒定律、化合价升降相等计算出二者的物质的量之比．
（2）硫在加热时能和浓硫酸反应生成二氧化硫和水，据此写出反应的化学方程式；
（3）根据二氧化硫易溶于水，二氧化硫过量，反应生成了亚硫酸氢钙进行解答；利用酸式盐和强碱中的氢氧根反应能得到正盐设计方案；
（4）二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成硫酸和锰离子，据此写出反应的离子方程式；
（5）含有铜元素的常见黑色物质有CuO、CuS、Cu2S，结合实际来回答；
（6）该黑色固体中只含两种元素且质量比为4：1，CuO、CuS、Cu2S中满足条件的为CuO、Cu2S，再根据与硝酸反应生成两种酸的对应盐，则只能为Cu2S，反应后生成硝酸铜、硫酸铜、NO2、NO、H2O，生成硫化亚铜、硝酸的物质的量，然后根据质量守恒定律、化合价升降相等计算出二者的物质的量之比．
（1）根据实验装置，长导管的作用一定是能导气，但气体在导管中时间一长就会冷凝，回流；二氧化硫和强碱的反应十分剧烈，可以采用四氯化碳的作用来达到防止倒吸现象的发生的目的，
故答案为：导气、冷凝、回流；防止倒吸；
（2）浓硫酸具有强氧化性，硫在加热时能和浓硫酸反应，反应的化学方程式为：S+2H2SO4（浓）
△
.
3SO2↑+2H2O，
故答案为：S+2H2SO4（浓）
△
.
3SO2↑+2H2O；
（3）猜想为：由于SO2产生的快而多且溶解度较大，Ca（OH）2溶解度很小，生成了Ca（HSO3）2溶液的缘故；Ca（HSO3）2能和强碱反应生成溶解度较小的亚硫酸钙，根据氢氧化钠溶液能够与亚硫酸氢钙反应生成亚硫酸钙进行检验，检验方案为：取样后，向其中加氢氧化钠溶液，观察是否有沉淀生成，
故答案为：Ca（HSO3）2；取样后，向其中加氢氧化钠溶液，观察是否有沉淀生成；
（4）二氧化硫有还原性，高锰酸钾有氧化性，二氧化硫和高锰酸钾能发生氧化还原反应，离子方程式为：5SO2+2MnO4-+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+，
故答案为：5SO2+2MnO4-+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+；
（5）A装置试管底部有黑色颗粒物质，可能是副反应生成的CuO、CuS、Cu2S，
故答案为：CuO、CuS、Cu2S；
（6）经分析该黑色固体中只含两种元素且质量比为4：1，将其投入到一定浓度的硝酸溶液反应后，生成两种酸的对应盐，则该黑色固体为Cu2S，设Cu2S的物质的量为x、硝酸的物质的量为y，根据S元素守恒可知生成CuSO4的物质的量为x，根据N元素则生成Cu（NO3）2的物质的量为：2x-x=x，xmolCu（NO3）2中含有2xmolN原子，则NO2、NO的总物质的量为：y-2x，又由于n（NO2）：n（NO）=1：1，则n（NO2）=n（NO）=[y−2x/2]，
xmolCu2S完全反应化合价升高的物质的量为：x×（1×2）+x×[6-（-2）]=10x，
硝酸被还原成NO2、NO，化合价降低的总物质的量为：[y−2x/2]×（3+1）=2y-4x，
氧化还原反应中化合价升降相等，则2y-4x=10x，解得：x：y=1：7，
故答案为：1：7．
点评：
本题考点： 探究化学反应机理．
考点点评： 本题考查了浓硫酸的化学性质及探究物质组成的方法，题目难度较大，试题题量较大，知识点较多，注意掌握浓硫酸的化学性质，明确铜与浓硫酸的反应原理，（6）为难点、易错点，注意明确解答方法．
1年前
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