Question

11．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)1】銅與濃硫酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1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)的化學(xué)方程式為2H₂SO₄（濃）+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（2）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．
（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(dāng)采取的操作是從D管口向A中通入空氣（鼓氣）．
【實(shí)驗(yàn)2】實(shí)驗(yàn)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(huì)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(xué)在收集到足夠量的固體甲后，進(jìn)行了如圖2的實(shí)驗(yàn)：

（4）②中檢驗(yàn)濾渣是否洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)方法是取最后一次洗滌后所得液體，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）③中在煅燒過程中一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuS+3O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO₂．
（6）下列對(duì)于固體甲的成分的判斷中，正確的是（填字母選項(xiàng)）BCD．
A．固體甲中，CuS和Cu₂S不能同時(shí)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

分析 （1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂SO₄（濃）+Cu $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）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；
（3）從D管口向A中大量鼓氣可使裝置中殘留氣體完全被吸收；
（4）檢驗(yàn)濾渣是否洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)方法是取最后一次洗滌后所得液體少許于試管中，滴加硝酸銀溶液觀察是否有沉淀生成；
（5）根據(jù)反應(yīng)：Cu+O₂=CuO；Cu₂S+2O₂=2CuO+2SO₂ ；2CuS+3O₂=2CuO+2SO₂；從質(zhì)量變化的角度分析；
（6）固體甲加入稀鹽酸后，得到的藍(lán)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(shí)際減重了，說明必有CuS，還要有其他物質(zhì)．討論可能存在的情況可解答該題．

解答 解：（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂SO₄（濃）+Cu $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：2H₂SO₄（濃）+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）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，
故答案為：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；
（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(dāng)采取的操作是從D管口向A中大量鼓氣，故答案為：從D管口向A中通入空氣（鼓氣）；
（4）檢驗(yàn)濾渣是否洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)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，
故答案為：取最后一次洗滌后所得液體，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）根據(jù)反應(yīng)判斷：Cu+O₂=CuO 增重；Cu₂S+2O₂=2CuO+2SO₂ 不變；2CuS+3O₂=2CuO+2SO₂ 減重，則一定存在2CuS+3O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO₂，
故答案為：2CuS+3O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO₂；
（6）經(jīng)分析固體甲加入稀鹽酸后，得到的藍(lán)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(shí)際減重了，說明必有CuS，還要有其他物質(zhì)．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(xué)方程式為2CuS+3O₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO₂ （條件也可為“煅燒”）；
經(jīng)上分析，對(duì)于固體甲的成分的判斷中，正確的是BCD，
故答案為：BCD．

點(diǎn)評(píng) 本題整合和拓展了教材中的典型實(shí)驗(yàn)，側(cè)重基本實(shí)驗(yàn)操作能力考查．一定要弄清楚課本中的基本實(shí)驗(yàn)，要通過動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)去了解儀器的結(jié)構(gòu)、適用范圍和工作原理，掌握常見氣體的制備、除雜、收集、尾氣處理等基本操作，熟悉教材中的典型實(shí)驗(yàn)裝置．