Question

【題目】某化學(xué)小組欲進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究金屬與濃硫酸反應(yīng)。試回答下列問(wèn)題。

(1)利用上圖裝置研究銅與濃硫酸反應(yīng),反應(yīng)化學(xué)方程式為_________;B裝置的目的是______;x溶液為___________。

(2)將上述實(shí)驗(yàn)中的銅改為黃銅(銅鋅合金),實(shí)驗(yàn)后階段可觀察到倒立漏斗邊緣有氣體冒出,且越來(lái)越快。該氣體可能為____，氣體產(chǎn)生越來(lái)越快的原因可能是_____(至少兩點(diǎn))。驗(yàn)證該氣體的實(shí)驗(yàn)方案如下:

①裝置連接順序:x→_________；

②能證明上述假設(shè)成立的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________。

(3)取少量鎂粉加入盛濃硫酸的燒杯,在通風(fēng)櫥中實(shí)驗(yàn)。充分反應(yīng)后溶液中有灰白色懸浮物,設(shè)計(jì)方案研究該懸浮物的組成,請(qǐng)幫助完善。(假設(shè)鎂的化合物都溶于稀酸)

_____

寫出產(chǎn)生該灰白色懸浮物主要反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

Answer 1

【答案】 Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O 檢驗(yàn)產(chǎn)物SO2 NaOH溶液(其他合理答案均可得分) H2 反應(yīng)后期，c(H+)增大,與Zn反應(yīng)生成H2速率加快;黃銅為銅鋅合金，與硫酸形成原電池產(chǎn)生H2速率加快;反應(yīng)放熱 c→d→e→f→a→b→g E中(硬質(zhì)玻璃管)黑色粉末變紅，H中(球形干燥管)固體由白色變?yōu)樗{(lán)色 3Mg+4H2SO4(濃)==3MgSO4+S+4H2O

【解析】（1）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，在加熱條件下與Cu反應(yīng)生成CuSO4、SO2和H2O，故化學(xué)方程式為：Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O；二氧化硫具有漂白性，可以使品紅溶液褪色，常用品紅溶液來(lái)檢驗(yàn)二氧化硫氣體；二氧化硫是有毒氣體且為酸性氣體，C為尾氣吸收裝置，故x溶液可以是NaOH溶液。

（2）若將上述實(shí)驗(yàn)中的銅改為黃銅(銅鋅合金)，實(shí)驗(yàn)后階段濃硫酸變稀，與鋅反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氫氣，所以實(shí)驗(yàn)后階段可觀察到倒立漏斗邊緣有氣體冒出，且越來(lái)越快，該氣體可能為H2；根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，結(jié)合該實(shí)驗(yàn)原理及條件，氣體產(chǎn)生越來(lái)越快的原因可能是：反應(yīng)后期，濃硫酸變?yōu)橄×蛩�，電離程度增大，c(H+)增大，與Zn反應(yīng)生成H2速率加快；黃銅為銅鋅合金，與硫酸形成原電池產(chǎn)生H2速率加快；反應(yīng)放熱等。

①若要驗(yàn)證該氣體是氫氣，根據(jù)可供選擇的裝置及藥品，先除去二氧化硫，再吸水干燥，然后通入灼熱的氧化銅，最后檢驗(yàn)產(chǎn)物是水，所以裝置連接順序:x→c→d→e→f→a→b→g。

②若E中(硬質(zhì)玻璃管)黑色粉末變紅，說(shuō)明生成了銅單質(zhì)，同時(shí)H中(球形干燥管)固體由白色變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明生成了水，由此可證明上述假設(shè)成立。

（3）鎂與濃硫酸反應(yīng)，硫酸可能表現(xiàn)酸性和強(qiáng)氧化性，固體生成物可能是含有鎂元素、S元素的物質(zhì)，燒杯中的混合物加水部分溶解，則不溶物可能為含S物質(zhì)，過(guò)濾后可加入有機(jī)溶劑(如二硫化碳)溶解，故方案未完成部分可以為：；產(chǎn)生該灰白色懸浮物主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Mg+4H2SO4(濃)=3MgSO4+S+4H2O。