Question

（10分）下圖是研究銅與濃硫酸的反應裝置：

（1）A試管中發生反應的化學方程式為                                   。
（2）反應一段時間后，可觀察到B試管中的現象為                                    。
（3）C試管口浸有NaOH溶液的棉團作用是                                           。
（4）實驗結束后，證明A試管中反應所得產物是否含有銅離子的操作方法是                                              。
（5）在銅與濃硫酸反應的過程中，發現有黑色物質出現，經查閱文獻獲得下列資料。

資料1	附表銅與濃硫酸反應產生黑色物質的相關性質
資料2	X射線晶體分析表明，銅與濃硫酸反應生成的黑色物質為Cu2S、CuS、Cu7S4中的一種或幾種。

 僅由上述資料可得出的正確結論是            。
A．銅與濃硫酸反應時所涉及的反應可能不止一個 B．硫酸濃度選擇適當，可避免最后產物中出現黑色物質；C．該反應發生的條件之一是硫酸濃度≥15 mol·L D．硫酸濃度越大，黑色物質越快出現、越難消失

Answer 1

（1）Cu+2H₂SO₄(濃)CuSO₄+SO₂↑+2H₂O ；（2）溶液由紅色變成無色
（3）吸收Cl₂和SO₂，防止污染空氣；（4）向上拉銅絲，終止反應，冷卻后，將A中溶液慢慢倒入盛有少量水的燒杯（試管）里，觀察溶液顏色是否為藍色；（5）A、B、D

解析試題分析：（1）在A試管中Cu與熱的濃硫酸發生反應：Cu+2H₂SO₄(濃)CuSO₄+SO₂↑+2H₂O ；（2）由于反應產生了SO₂氣體；該氣體由漂白性，能使品紅溶液褪色。因此反應一段時間后，可觀察到B試管中品紅溶液由紅色變為無色。（3）Cl₂、SO₂氣體容易導致大氣污染，因為SO₂和Cl₂氣體是酸性氣體，所以在C試管口用浸有NaOH溶液的棉團來吸收擴散的SO₂和 Cl₂氣體。在C試管中發生反應：Cl₂＋SO₂＋2H₂O=H₂SO₄＋2HCl。（4）實驗結束后，若要證明A試管中反應所得產物含有銅離子，操作方法是向上拉銅絲，終止反應，冷卻后，將A中溶液慢慢倒入盛有少量水的燒杯（試管）里，觀察溶液顏色是否為藍色；（5）根據資料提供的信息可知：銅與濃硫酸反應時所涉及的反應可能不止一個；若硫酸濃度選擇適當，可避免最后產物中出現黑色物質；硫酸濃度越大，黑色物質越快出現、越難消失。至于硫酸的濃度是多少不容易確定。因此正確選項是A、B、D。
考點：考查Cu與濃硫酸發生的原理、現象、操作、氣體或離子的檢驗、化學方程式的書寫的知識。