Question

7．化學(xué)興趣活動(dòng)小組的同學(xué)在探究金屬與酸反應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)銅與濃硫酸在加熱條件下能夠發(fā)生反應(yīng)，并產(chǎn)生大量氣體．這種現(xiàn)象引起同學(xué)們的思考和研究，大家對(duì)產(chǎn)生氣體的成分是什么進(jìn)行了分析、討論、猜想．
【提出猜想】
猜想1：氣體是H₂；
猜想2：氣體是SO₂；
猜想3：氣體是H₂和SO₂．
【查閱資料】
SO₂易溶于水，是一種有毒氣體，不能燃燒，能使紅色的品紅溶液變?yōu)闊o(wú)色，是一種主要大氣污染物，能與NaOH溶液反應(yīng)．H₂則不能使紅色品紅溶液褪色．銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，硫酸總會(huì)剰余．
【實(shí)驗(yàn)方案】小組的同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的裝置進(jìn)行研究（夾持儀器已省略，假設(shè)裝置中的反應(yīng)都進(jìn)行完全）．裝置C中加熱儀器的名稱酒精燈

【問(wèn)題討論】
①如果猜想2成立，將A中試劑換成品紅溶液時(shí)（在題中資料給出物質(zhì)中選填）也能檢驗(yàn)出SO₂；
如果猜想3成立的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是裝置A中溶液紅色變淺，裝置C中的黑色粉末變紅色．
②裝置B中濃硫酸的作用是干燥氣體．
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，有同學(xué)認(rèn)為在處理銅與濃硫酸反應(yīng)試管中殘液時(shí)，應(yīng)先用水將殘液稀釋，正確的操作方法是將殘液慢慢地加入水中，并不斷攪拌．
【思維拓展】
①實(shí)驗(yàn)室中用氫氧化鈉溶液吸收多余的SO₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O．
②基于猜想2正確，且銅和濃硫酸在加熱時(shí)銅轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙~，試寫出銅和濃硫酸在加熱時(shí)的反應(yīng)方程式Cu+2H₂SO₄（濃）=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
③資料顯示：銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，硫酸總會(huì)剰余．請(qǐng)分析原因：金屬活動(dòng)性順序中銅排在氫的后面，濃硫酸變稀后銅不再和硫酸反應(yīng)．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)方案】根據(jù)常見(jiàn)儀器的名稱進(jìn)行分析；
【問(wèn)題討論】①SO₂能使紅色的品紅溶液變?yōu)闊o(wú)色，H₂不能使紅色品紅溶液褪色，據(jù)此分析；
裝置A中溶液紅色變淺，裝置C的現(xiàn)象為黑色粉末變紅色，則氣體為氫氣和二氧化硫和混合氣體；
②根據(jù)濃硫酸具有吸水性分析；
③根據(jù)濃硫酸的稀釋方法進(jìn)行分析；
【思維拓展】
①二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，據(jù)此分析．
②銅能與濃硫酸在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅、二氧化硫和水，據(jù)此分析．
③金屬活動(dòng)性順序中銅排在氫的后面，濃硫酸變稀后銅不再和硫酸反應(yīng)，據(jù)此分析．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)方案】裝置C中加熱儀器的名稱是酒精燈，故填：酒精燈；
【問(wèn)題討論】①SO₂能使紅色的品紅溶液變?yōu)闊o(wú)色，H₂不能使紅色品紅溶液褪色，因此如果猜想2成立，可將A中試劑換成品紅溶液時(shí)也能檢驗(yàn)出SO₂；
裝置A中溶液紅色變淺，裝置C的現(xiàn)象為黑色粉末變紅色，則氣體為氫氣和二氧化硫和混合氣體，猜想3成立；
故填：品紅；裝置A中溶液紅色變淺，裝置C中的黑色粉末變紅色；
②濃硫酸具有吸水性，用來(lái)干燥氣體；故填：干燥氣體；
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，試管中的酸液濃度還是比較大，溶于水時(shí)會(huì)放出大量的熱，故應(yīng)先用水將殘液稀釋，正確的操作方法是將殘液慢慢地加入水中，并不斷攪拌，故填：將殘液慢慢地加入水中，并不斷攪拌；
【思維拓展】
①二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，化學(xué)方程式為：SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O，故填：SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O．
②銅能與濃硫酸在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，故填：Cu+2H₂SO₄（濃）=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
③銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，硫酸總會(huì)剰余，是因?yàn)榻饘倩顒?dòng)性順序中銅排在氫的后面，濃硫酸變稀后銅不再和硫酸反應(yīng)，故填：金屬活動(dòng)性順序中銅排在氫的后面，濃硫酸變稀后銅不再和硫酸反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于探究性實(shí)驗(yàn)題，可以從題干給出的內(nèi)容，提取有用的信息：氫氣具有還原性，二氧化硫易溶于水、和氫氧化鈉反應(yīng)分析歸納從而得出合理的答案．