Question

銅與濃硫酸反應(yīng)因條件不同生成的產(chǎn)物不同．某同學(xué)做銅與濃硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到如下現(xiàn)象：
①開(kāi)始加熱一會(huì)后先產(chǎn)生氣泡，有細(xì)小黑色顆粒狀物質(zhì)從銅片表面進(jìn)入濃硫酸中，形成黑色懸濁液．
②隨著溫度升高，銅片表面黑色顆粒消失，試管中產(chǎn)生了細(xì)小的白色顆粒狀物質(zhì)．
③繼續(xù)加熱至沸騰，其過(guò)程中也有氣泡產(chǎn)生．停止加熱靜置，試管底部沉積的固體物質(zhì)有黑色的和白色的，經(jīng)檢驗(yàn)黑色物質(zhì)為硫化銅．
④將試管內(nèi)的溶液倒入另一支盛有蒸餾水的試管中，溶液的藍(lán)色不夠明顯．
請(qǐng)回答問(wèn)題：
（1）請(qǐng)寫出現(xiàn)象①的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究現(xiàn)象①的黑色物質(zhì)，寫出實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟及觀察到的現(xiàn)象

 

．
（2）寫出③反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

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（3）解釋④現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：濃硫酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

專題：

分析：（1）黑色顆粒狀物質(zhì)且該物質(zhì)不溶于水，為氧化銅；
（2）根據(jù)題目中的信息，已知產(chǎn)物之一硫化銅，根據(jù)反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)特點(diǎn)分析出產(chǎn)物；
（3）根據(jù)反應(yīng)③，可知試管中的物質(zhì)，可能為硫酸銅和濃硫酸，但硫酸銅溶液的顏色為藍(lán)色，濃硫酸具有吸水性．

解答： 解：（1）根據(jù)題目中的信息，有細(xì)小黑色顆粒狀物質(zhì)從銅片表面進(jìn)入濃硫酸中，形成黑色懸濁液，分析出產(chǎn)物為氧化銅，銅的化合價(jià)升高，硫酸的化合價(jià)降低，有二氧化硫生成，根據(jù)題目中的信息，黑色物質(zhì)為硫化銅，其過(guò)程中也有氣泡產(chǎn)生，氣體為二氧化硫，白色的為無(wú)水硫酸銅，反應(yīng)方程式為：5Cu+6H₂SO_4（濃）

△   .

4CuSO₄+CuS↓+6H₂O+SO₂↑，驗(yàn)證硫化銅的方法為：將銅片取出，用少許水洗的，黑色物質(zhì)脫落但不溶解，往洗滌液中滴加稀硫酸，發(fā)現(xiàn)部分黑色物質(zhì)溶解，溶液呈現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明黑色物質(zhì)中有CuS，
故答案為：Cu+H₂SO_4（濃）

△   .

CuO+H₂O+SO₂↑，將銅片取出，用少許水洗的，黑色物質(zhì)脫落但不溶解，往洗滌液中滴加稀硫酸，發(fā)現(xiàn)部分黑色物質(zhì)溶解，溶液呈現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明黑色物質(zhì)中有CuS；
（2）依據(jù)題意，反應(yīng)③中生成黑色的CuS，故化學(xué)反應(yīng)方程式為：5Cu+6H₂SO_4（濃）

△   .

4CuSO₄+CuS↓+6H₂O+SO₂↑，
故答案為：5Cu+6H₂SO_4（濃）

△   .

4CuSO₄+CuS↓+6H₂O+SO₂↑；
（3）將試管內(nèi)的溶液倒入另一支試管中，溶液的藍(lán)色不夠明顯，如果有硫酸銅存在，它的溶液為藍(lán)綠色，不存在，說(shuō)明在反應(yīng)③中沒(méi)有水，沒(méi)有水說(shuō)明水被濃硫酸吸收，白色的物質(zhì)為無(wú)水硫酸銅，
故答案為：反應(yīng)過(guò)程中生成的少量水以水蒸氣隨SO₂釋放出去，因此生成的CuSO₄幾乎沒(méi)有水溶解，反應(yīng)后試管中的液體幾乎都是濃H₂SO₄而不是CuSO₄ 溶液．

點(diǎn)評(píng)：解答本題要要理解和熟記物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和氧化還原的反應(yīng)原理，然后，根據(jù)問(wèn)題信息，結(jié)合所學(xué)的相關(guān)知識(shí)解答即可．