根据《中学化学》2009.9的文章《推理与实验不相符的两个问题》介绍:

根据《中学化学》2009.9的文章《推理与实验不相符的两个问题》介绍:
将足量的铜片与一定量的浓硫酸共热反应,会不会出现随反应的进行硫酸浓度变稀而使反应停止,最终铜和硫酸都有剩余?
某研究性学习小组按如图定性实验简易装置进行实验探究,部分现象如下:

观察到:开始加热(浓硫酸未沸腾)时铜表面由光亮变黑,且黑色小颗粒扩散到浓硫酸中,并不断增多,当浓硫酸加热至沸腾时,黑色小颗粒逐渐溶解,溶液呈浅蓝色,继续加热时浅蓝色溶液逐渐变为灰白色悬浊液,液体量越来越少,最后全部变为灰白色固体.
查资料知:①浓硫酸沸腾温度为338℃,这是硫酸和水的恒沸点温度.②胆矾失去全部结晶水的温度为150℃.
请回答:
(1)写出灰白色固体化学式______
(2)反应过程中,可观察到品红溶液、KMnO4溶液褪色,这分别体现反应产生气体的______、______性质,其中气体与KMnO4溶液反应离子方程式:______
(3)由上分析知:铜与浓硫酸共热,浓硫酸浓度______(填“会”或“不会”)变稀,因此______(填“会”或“不会”)出现反应自动停止,最终铜和硫酸都有剩余的现象.
(4)由上结论计算:将5ml 98%(密度为1.84g/cm3)的浓硫酸与足量的铜共热反应,产生气体的物质的量为______
A.0.092molB.0.046molC.小于0.046molD.大于0.046mol,小于0.092mol.
LoveXF 1年前 已收到1个回答 举报

31334617 春芽

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解题思路:铜与浓硫酸反应的方程式为:Cu+2H2SO4=
.
CuSO4+SO2↑+2H2O,
“开始加热(浓硫酸未沸腾)时铜表面由光亮变黑,且黑色小颗粒扩散到浓硫酸中,并不断增多”--黑色小颗粒应该是氧化铜,因为铜的黑色化合物只有氧化铜;
“当浓硫酸加热至沸腾时,黑色小颗粒逐渐溶解,溶液呈浅蓝色”--氧化铜与酸反应,生成蓝色的铜离子,只有此种可能.
“继续加热时浅蓝色溶液逐渐变为灰白色悬浊液,液体量越来越少,最后全部变为灰白色固体.”--联系后面的条件“①浓硫酸沸腾温度为338℃,这是硫酸和水的恒沸点温度;.②胆矾失去全部结晶水的温度为150℃”液体量越来越少的过程,就是液体沸腾变气体的过程,由这两个温度可知,早在硫酸沸腾之前,胆矾已经失去全部结晶水了.所以灰白色固体应该是CuSO4
(1)根据以上分析判断;
(2)二氧化硫使品红溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性;使KMnO4溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,离子方程式为:5SO2+2MnO4-+2H2O=5 SO42-+2Mn2++4H+
(3)根据以上分析最终铜和浓硫酸都没了,所以显然两个空格都是“不会”;
(4)根据n=[m/M]计算浓硫酸的物质的量,再结合Cu+2H2SO4=
.
CuSO4+SO2↑+2H2O计算.

铜与浓硫酸反应的方程式为:Cu+2H2SO4=


.
CuSO4+SO2↑+2H2O,
“开始加热(浓硫酸未沸腾)时铜表面由光亮变黑,且黑色小颗粒扩散到浓硫酸中,并不断增多”--黑色小颗粒应该是氧化铜,因为铜的黑色化合物只有氧化铜;
“当浓硫酸加热至沸腾时,黑色小颗粒逐渐溶解,溶液呈浅蓝色”--氧化铜与酸反应,生成蓝色的铜离子,只有此种可能.
“继续加热时浅蓝色溶液逐渐变为灰白色悬浊液,液体量越来越少,最后全部变为灰白色固体.”--联系后面的条件“①浓硫酸沸腾温度为338℃,这是硫酸和水的恒沸点温度;.②胆矾失去全部结晶水的温度为150℃”液体量越来越少的过程,就是液体沸腾变气体的过程,由这两个温度可知,早在硫酸沸腾之前,胆矾已经失去全部结晶水了.所以灰白色固体应该是CuSO4
(1)根据以上分析,灰白色固体应该是CuSO4,故答案为:CuSO4
(2)根据以上分析产生了二氧化硫气体,又二氧化硫使品红溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性,使KMnO4溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,根据氧化还原反应的特征其离子方程式为:5SO2+2MnO4-+2H2O=5 SO42-+2Mn2++4H+;故答案为:漂白性;还原性;5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+
(3)根据液体量越来越少,最后全部变为灰白色固体,所以最终铜和浓硫酸反应完全,浓硫酸一直处于浓度很高与铜不停的反应,所以浓度不会变稀,也不会出现反应自动停止,故答案为:不会;不会;
(4)浓硫酸的物质的量为n=[m/M]=[1.84×5×98%/98]=0.092mol,结合Cu+2H2SO4=


.
CuSO4+SO2↑+2H2O,所以生成的气体的物质的量为[0.092/2]=0.046mol,故选:B.

点评:
本题考点: 性质实验方案的设计;浓硫酸的性质;铜金属及其重要化合物的主要性质.

考点点评: 本题主要考查了铜和浓硫酸反应过程的探究,抓住反应过程中出现的现象来分析问题是解题的关键,难度一般.

1年前

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