Question

化學(xué)課上，圍繞濃硫酸及其鹽的性質(zhì)進(jìn)行如下探究，請(qǐng)你填寫有關(guān)答案．
（1）將適量的蔗糖放入一燒杯中，再加入濃硫酸，觀察到蔗糖變黑，體積膨脹，并產(chǎn)生刺激性氣味的氣體．寫出生成刺激性氣味的氣體的反應(yīng)方程式

C+2H₂SO₄（濃）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O

；該實(shí)驗(yàn)表明濃硫酸具有

脫水性

性、

強(qiáng)氧化性

性．
（2）取一小粒金屬鈉，小心放入盛有硫酸銅稀溶液的燒杯中，用漏斗倒扣在燒杯上，觀察到金屬鈉在液面上四處游動(dòng)，有大量氣泡生成，收集產(chǎn)生的氣體并點(diǎn)燃，火焰呈淡藍(lán)色，該氣體是

H₂

（填化學(xué)式）．溶液中有藍(lán)色沉淀生成，該沉淀為

Cu（OH）₂

（填化學(xué)式）．
（3）“綠色化學(xué)”要求綜合考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)保等方面來(lái)設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)路線．若以銅為原料制取硫酸銅（其他原料任選），請(qǐng)你設(shè)計(jì)符合“綠色化學(xué)”思想的反應(yīng)路線（用化學(xué)方程式表示）

2Cu+O₂

△   .

2CuO、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)現(xiàn)象及濃硫酸具有的化學(xué)性質(zhì)（酸的通性、三大特性）來(lái)分析；
（2）鈉和水反應(yīng)的生成物為氫氧化鈉和氫氣；
（3）根據(jù)“綠色化學(xué)”的理念設(shè)計(jì)反應(yīng)路線，反應(yīng)中不能生成有毒的氣體，還要價(jià)格低廉．

解答：解：（1））因濃硫酸具有吸水性，濃硫酸吸水稀釋而放出大量的熱，濃硫酸將蔗糖中的H和O以2：1的形式脫去，蔗糖變黑；濃硫酸具有強(qiáng)氧化性：C+2 H₂SO₄（濃）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，故答案為：C+2 H₂SO₄（濃）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；脫水性；強(qiáng)氧化性；
（2）鈉和水反應(yīng)的生成物有氫氧化鈉和氫氣，硫酸銅溶液中含有硫酸銅和水，氫氧化鈉可與硫酸銅溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀氫氧化銅，方程式是：2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，故答案為：H₂；Cu（OH）₂；
（3）③“綠色化學(xué)”的理念是經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)保，銅直接和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，但同時(shí)生成二氧化硫，二氧化硫有毒，不符合“綠色化學(xué)”的理念；硫酸是酸，能和金屬氧化物反應(yīng)生成鹽，所以先把銅轉(zhuǎn)化成氧化銅，氧化銅再和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，2Cu+O₂

△   .

2CuO； CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，故答案為：2Cu+O₂

△   .

2CuO、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了濃硫酸的強(qiáng)氧化性、鈉的性質(zhì)、綠色化學(xué)等，難度不大，注意濃硫酸將蔗糖中的H和O以2：1的形式脫去，體現(xiàn)脫水性．