Question

1．某化學(xué)興趣小組為探究銅與濃硫酸的反應(yīng)以及SO2的性質(zhì)，用右圖所示裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+2 H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（2）①裝置B的作用是貯存多系的氣體，B中應(yīng)放置的液體是：d（填序號(hào)）．
a．飽和Na₂CO₃溶液    b．酸性KMnO₄溶液    c．濃溴水    d．飽和NaHSO₃溶液
②反應(yīng)完畢后，燒瓶中還有一定量的余酸，使用足量的下列藥品不能用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中的確有余酸的是b（填序號(hào)）．
a．Fe粉      b．BaCl₂溶液      c．CuO      d．Na₂CO₃溶液
（3）實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)生向A中反應(yīng)后的溶液中邊加熱邊通入一種常見氣體單質(zhì)，使剩余的銅片全部溶解，且僅生成硫酸銅溶液，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2Cu+2H₂SO₄+O₂=2CuSO₄+2H₂O．
（4）為驗(yàn)證二氧化硫的還原性，C中盛有氯水，充分反應(yīng)后，取C中的溶液分成三份，分別按以下方案進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
方案I：向第一份溶滾中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成
方案Ⅱ：向第二份溶液中加入品紅溶液，紅色褪去
方案Ⅲ：向第三份溶液中加入BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀
上述方案中合理的是：Ⅲ（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）通入二氧化硫時(shí)，C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-．
（5）D中盛有氫氧化鈉溶液，當(dāng)少量的SO₂尾氣通入D中時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．
（6）利用FeCl₃溶液的氧化性也可以吸收SO₂，該反應(yīng)的離子方程式是：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．
檢驗(yàn)FeCl₃是否完全被還原的方法為（用適當(dāng)?shù)奈淖置枋觯�：取少量反�?yīng)后的溶液滴加少量硫氰化鉀溶液，若不變紅則氯化鐵完全被還原．

Answer 1

分析 A裝置：Cu與濃硫酸加熱反應(yīng)生成二氧化硫氣體，裝置B：貯存多余二氧化硫，二氧化硫具有還原性，C中盛有氯水，裝置C：驗(yàn)證二氧化硫的還原性，二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w，裝置D：盛有氫氧化鈉溶液，吸收SO₂尾氣．
（1）Cu與濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水；
（2）①根據(jù)裝置B的作用是“貯存多余的二氧化硫”，所以B中盛放的液體不能使二氧化硫的量減少，據(jù)此進(jìn)行判斷；
②反應(yīng)后剩余的酸為硫酸，溶液中還有硫酸銅，利用與氫離子的反應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)；
（3）向A中反應(yīng)后溶液中通入一種常見氣體單質(zhì)，使銅片全部溶解且僅生成硫酸銅溶液，通入的氣體具有氧化性，根據(jù)元素守恒可知，應(yīng)通入氧氣；
（4）氯水與二氧化硫反應(yīng)生成HCl與硫酸，檢驗(yàn)反應(yīng)后溶液中含有SO₄^2-，說明二氧化硫具有還原性，氯水溶液中含有氯離子，能與硝酸銀生成白色沉淀，氯水中含有HClO，可以使品紅溶液褪色；
（5）二氧化硫和過量氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉；
（6）二氧化硫具有還原性，鐵離子具有氧化性，兩者反應(yīng)生成亞鐵離子，據(jù)此書寫離子方程式，F(xiàn)e²⁺與KSCN不反應(yīng)，F(xiàn)e³⁺與KSCN結(jié)合生成絡(luò)離子，溶液為血紅色．

解答 解：（1）裝置A中圓底燒瓶盛放Cu，分液漏斗中盛放濃硫酸，銅與濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)方程式為Cu+2 H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2 H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）①裝置B的作用是貯存多余的二氧化硫和防止其污染環(huán)境，則B中應(yīng)盛放的液體不能導(dǎo)致二氧化硫減少，亞硫酸的酸性強(qiáng)于碳酸，二氧化硫通過飽和Na₂CO₃溶液，生成二氧化碳，二氧化硫具有還原性，在溶液中可以被酸性高錳酸鉀、溴水氧化，與亞硫酸氫鈉不反應(yīng)，
故選：d；
②反應(yīng)后剩余的酸為硫酸，溶液中還有硫酸銅，利用與氫離子的反應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，F(xiàn)e、CuO、碳酸鈉能與硫酸反應(yīng)，氯化鋇與硫酸、硫酸銅均可反應(yīng)生白色沉淀，不能證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中的確有余酸，
故選：b；
（3）向A中反應(yīng)后溶液中通入一種常見氣體單質(zhì)，使銅片全部溶解且僅生成硫酸銅溶液，通入的氣體具有氧化性，根據(jù)元素守恒可知，應(yīng)通入氧氣，反應(yīng)方程式為：2Cu+2H₂SO₄+O₂=2CuSO₄+2H₂O，
故答案為：2Cu+2H₂SO₄+O₂=2CuSO₄+2H₂O；
（4）氯水與二氧化硫反應(yīng)生成HCl與硫酸，檢驗(yàn)反應(yīng)后溶液中含有SO₄^2-，說明二氧化硫具有還原性，
氯水溶液中含有氯離子，能與硝酸銀生成白色沉淀，方案I不合理，
氯水中含有HClO，可以使品紅溶液褪色，不能說明二氧化硫還原性，方案Ⅱ不合理，
向第三份溶液加入BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明生成SO₄^2-，方案Ⅲ合理，
C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-，
故答案為：Ⅲ；Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
（5）少量二氧化硫和NaOH反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，離子方程式為SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，
故答案為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
（6）在溶液中鐵離子將二氧化硫氧化為硫酸，反應(yīng)離子方程式為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，現(xiàn)象是生成血紅色溶液，檢驗(yàn)FeCl₃是否完全被還原的方法為：取少量反應(yīng)后的溶液滴加少量硫氰化鉀溶液，若不變紅則氯化鐵完全被還原，
故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；取少量反應(yīng)后的溶液滴加少量硫氰化鉀溶液，若不變紅則氯化鐵完全被還原．

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究銅與濃硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，熟練掌握元素化合物性質(zhì)，明確反應(yīng)原理、二氧化硫的性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．