Question

（14分）某實驗小組同學為了探究銅與濃硫酸的反應(yīng)，進行了如下系列實驗。

[實驗1]銅與濃硫酸反應(yīng)，實驗裝置如圖所示。

實驗步驟：

①先連接好裝置，檢驗氣密性，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)的化學方程式為　　　　　 。

（2）熄滅酒精燈后，因為有導管D的存在，B中的液體不會倒吸，其原因是　　 　　　。

（3）拆除裝置前，不需打開膠塞，就可使裝置中殘留氣體完全被吸收，應(yīng)當采取的操作是　　　                                      。

[實驗2]實驗中發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)除了產(chǎn)生白色固體外，在銅絲表面還產(chǎn)生黑色固體甲，其中可能含有氧化銅、硫化銅、硫化亞銅，以及被掩蔽的氧化亞銅。

查閱資料：

①氧化亞銅在酸性環(huán)境下會發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu²⁺和銅單質(zhì)，在氧氣流中煅燒，可以轉(zhuǎn)化為氧化銅。

②硫化銅和硫化亞銅常溫下都不溶于稀鹽酸，在氧氣流中煅燒，硫化銅和硫化亞銅都轉(zhuǎn)化為氧化銅和二氧化硫。

為了研究甲的成分，該小組同學在收集到足夠量的固體甲后，進行了如圖的實驗：

　

（4）②中檢驗濾渣是否洗滌干凈的實驗方法是　　　　　                                                

（5）③中在煅燒過程中一定發(fā)生的反應(yīng)的化學方程式為　　　　　                   。

（6）下列對于固體甲的成分的判斷中，正確的是（填字母選項）　　　　　 。

　　A．固體甲中，CuS和Cu₂S不能同時存在

　　B．固體甲中，CuO和Cu₂O至少有一種

　　C．固體甲中若沒有Cu₂O，則一定有Cu₂S

　　D．固體甲中若存在Cu₂O，也可能有Cu₂S

 

Answer 1

【答案】

(共16分)

（1）2H₂SO₄(濃)+CuCuSO₄+SO₂↑+2H₂O   (2分)

（2）試管A中氣體壓強減小，空氣從D導管進入試管A中  (2分)

（3）從D管口向A中大量鼓氣   (2分)

（4）取最后一次洗滌后所得液體于試管中，滴加硝酸銀溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則說明沉淀洗滌干凈；若有白色沉淀生成，則說明未洗干凈  (2分)

（5）2CuS+3O₂2CuO+2SO₂　 (條件也可為“煅燒”) (3分)

（6）BCD (3分)

【解析】本題的裝置圖源于教材，并不復雜，學生能夠有很低的入手點，但是裝置又有一定的創(chuàng)新，（裝置中插入一根玻璃管）。這樣對于學生既熟悉又陌生。從中考察了學生氣壓的知識。本題的難點是對于實驗二的探究過程。本題是以研究一種具體的未知物質(zhì)為出發(fā)點，可以說聯(lián)系了實際問題。另外，該探究過程給出了很多的新信息，這就考察了學生接受，整合，應(yīng)用新信息的能力。在本次探究過程中，還考察了電子守恒的方法對于氧化還原反應(yīng)的配平。本次考試中沒有一道計算題，但是本題中就揉合了計算的方法知識。在判斷最后固體乙的組成時，需要用到差量計算的方法。最后的第6問考察將整個問題綜合考慮的能力，要將所有探究的信息整合在一起才能夠得出正確的結(jié)論。

（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為2H₂SO₄(濃)+CuCuSO₄+SO₂↑+2H₂O。

（2）熄滅酒精燈后，因為有導管D的存在，B中的液體不會倒吸，其原因是試管A中氣體壓強減小，空氣從D導管進入試管A中。

（3）拆除裝置前，不需打開膠塞，就可使裝置中殘留氣體完全被吸收，應(yīng)當采取的操作是從D管口向A中大量鼓氣。

（4）②中檢驗濾渣是否洗滌干凈的實驗方法是取最后一次洗滌后所得液體少許于試管中，滴加硝酸銀溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則說明沉淀洗滌干凈；若有白色沉淀生成，則說明未洗干凈。

(5)經(jīng)分析固體甲加入稀鹽酸后，得到的藍色溶液，說明固體甲的成分中CuO和Cu₂O至少有一種。分析反應(yīng)：Cu + O₂ = CuO 增重；Cu₂S+2O₂= 2CuO+2SO₂ 不變；2CuS+3O₂=2CuO+2SO₂ 減重。因題給“固體乙稱取2.00g，氧氣流中煅燒、冷卻稱量至恒重，得固體丙1.84g”，即實際減重了，說明必有CuS，還要有其他物質(zhì)。既而再通過具體數(shù)據(jù)由差量法討論：

①若有Cu₂O， Cu₂S可有可無；②若無Cu₂O，必有Cu₂S。故③中在煅燒過程中一定發(fā)生的反應(yīng)的化學方程式為2CuS+3O₂2CuO+2SO₂  (條件也可為“煅燒”)。

（6）經(jīng)上分析，對于固體甲的成分的判斷中，正確的是BCD。