Question

【題目】Ⅰ、某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為了探究銅與濃硫酸的反應(yīng)，進(jìn)行了如下系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

實(shí)驗(yàn)步驟：①先連接好裝置，檢驗(yàn)氣密性，加入試劑；②加熱A試管直到B中品紅褪色，熄滅酒精燈；③將Cu絲上提離開液面。

(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)時(shí)，濃硫酸表現(xiàn)出的性質(zhì)是________。

(2)若將B中品紅溶液換成酸性高錳酸鉀溶液，A中反應(yīng)一段時(shí)間后，用離子方程式解釋酸性高錳酸鉀溶液褪色的原因：_________。

(3)導(dǎo)管D在實(shí)驗(yàn)安全和實(shí)驗(yàn)環(huán)保方面都有重要意義。

其中，安全方面是指在酒精燈熄滅后能夠______________________________；環(huán)保方面是指可以在拆除裝置前，不需打開膠塞，采取適當(dāng)?shù)暮唵尾僮骶涂墒寡b置中殘留少量SO2氣體完全被吸收，其操作是________。

Ⅱ、以一定比例的濃硫酸、濃硝酸溶解粗銅，再補(bǔ)充水和空氣為原料，即可制得硫酸銅晶體。其過程如下圖所示。

(4)過程(I)中濃硫酸和濃硝酸表現(xiàn)出的性質(zhì)分別是_________。

(5)用NOx具體的分子是表示在濾液(Ⅲ)中反應(yīng)的化學(xué)方程式：______。

(6)上述生產(chǎn)過程中___________(填化學(xué)式)可以循環(huán)使用，體現(xiàn)出該流程具有一定的綠色化學(xué)理念。

(7)寫出制取硫酸銅的總反應(yīng)方程式__________。

Answer 1

【答案】 強(qiáng)氧化性和酸性 5SO2+2MnO4—+2H2O=2Mn2++5SO42—+4H+ 防止因?yàn)锳中壓強(qiáng)減小，B中的溶液倒吸至A中 從D管口向A中大量鼓氣 酸性、強(qiáng)氧化性 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 HNO3 2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O

【解析】試題分析：（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2SO4(濃)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O。(2)高錳酸鉀與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)；

（3）熄滅酒精燈后，因?yàn)橛袑?dǎo)管D的存在，B中的液體不會(huì)倒吸，其原因是試管A中氣體壓強(qiáng)減小，空氣從D導(dǎo)管進(jìn)入試管A中；拆除裝置前，從D管口向A中大量鼓氣，不需打開膠塞，就可使裝置中殘留氣體完全被吸收。

（4）過程(I)中濃硝酸被還原為NO2，硫酸生成硫酸銅，方程式為 ； (5) NO2在濾液(Ⅲ)中反應(yīng)生成硝酸

（6）根據(jù)流程圖可知，可以循環(huán)使用的是硝酸。

(7) 根據(jù)流程圖可知，銅、氧氣、硫酸制取硫酸銅。

解析：（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2SO4(濃)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O，濃硫酸表現(xiàn)出的性質(zhì)是強(qiáng)氧化性和酸性。

(2)高錳酸鉀與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為5SO2+2MnO4—+2H2O=2Mn2++5SO42—+4H+；

（3）熄滅酒精燈后，試管A中氣體壓強(qiáng)減小，空氣從D導(dǎo)管進(jìn)入試管A中，所以B中的液體不會(huì)倒吸；拆除裝置前，從D管口向A中大量鼓氣，可使裝置中殘留氣體完全進(jìn)入C中被氫氧化鈉溶液吸收。

（4）過程(I)中濃硝酸被還原為NO2，硫酸生成硫酸銅，方程式為 ，所以硫酸表現(xiàn)酸性，硝酸表現(xiàn)氧化性；

(5) NO2、氧氣、水，在濾液(Ⅲ)中反應(yīng)生成硝酸，方程式 4NO2+O2+2H2O=4HNO3；

（6）根據(jù)流程圖可知，可以循環(huán)使用的是硝酸。

(7) 根據(jù)流程圖可知，銅、氧氣、硫酸制取硫酸銅，方程式為2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O。