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(2013?泰兴市一模)科学探究是学习化学常用的一种重要方法,下面某校化学兴趣小组同学的探究过程.
【发现问题】
加热铜与浓硫酸的混合物,能生成一种无色有刺激性气味的气体和蓝色溶液.
【查阅资料】
①某些不活泼的金属(如铜)能与一些强氧化性的酸(如浓硫酸)发生反应,生成水而不生成氢气,同时生成二氧化硫和铜盐.②硫酸铜溶液呈酸性.
【知识回顾】
铜、银
不能
不能
(填能或不能)与稀硫酸反应产生氢气.
【分析讨论】
(1)对于生成的蓝色溶液,小东认为可能是Cu(NO32溶液,小楠认为不可能是Cu(NO32溶液,而应该是硫酸铜溶液,小楠的理由是
化学反应前后元素的种类不变,反应物中没有氮元素
化学反应前后元素的种类不变,反应物中没有氮元素

(2)写出铜与浓硫酸共热的化学方程式
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+2H2O+SO2
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+2H2O+SO2

(3)小东根据化学方程式说,该方法适用于以铜为原料大量制取硫酸铜,小田认为不适宜,你能说出小田的一个理由吗?
反应有SO2气体生成,污染空气
反应有SO2气体生成,污染空气

【提出问题】
上述蓝色溶液中有无硫酸剩余?
【讨论交流】
①小坤认为可向蓝色溶液中滴加氯化钡溶液,观察有无沉淀产生,经大家讨论后该方案被否定,你觉得否定该方案的理由是
硫酸铜中也含有硫酸根离子,也能和氯化钡溶液反应生成白色沉淀,故不能确定硫酸是否剩余
硫酸铜中也含有硫酸根离子,也能和氯化钡溶液反应生成白色沉淀,故不能确定硫酸是否剩余

②小东同学认为可以直接用石蕊试液来进行检验.小田认为不对,她的理由是
硫酸铜溶液也呈酸性
硫酸铜溶液也呈酸性

【反思评价】
同学们又发现:将足量的铜和一定量的浓硫酸置于容器中加热,反应一段时间后,会逐渐变慢,最后停止,其中可能的原因是
随着反应的进行,浓硫酸逐渐变成稀硫酸,稀硫酸不能与铜反应
随着反应的进行,浓硫酸逐渐变成稀硫酸,稀硫酸不能与铜反应
分析:(1)在金属活动性顺序中,只有排在氢前的金属才可以和稀酸溶液(除稀硝酸)反应生成氢气;(2)注意分析题中提供的资料信息:①某些不活泼的金属(如铜)能与一些强氧化性的酸(如浓硫酸)发生反应,生成水而不生成氢气,同时生成二氧化硫和铜盐;②硫酸铜溶于水后,溶液呈酸性.
解答:解:(1)由于银和铜都在氢后,因此都不能和稀硫酸、盐酸反应生成氢气,故答案为:不能
(2)①根据质量守恒定律中的元素种类在化学变化前后不变,因为反应物中没有氮元素,生成的蓝色溶液是金属铜和浓硫酸反应生成,所以该蓝色溶液不可能时硝酸铜溶液,故答案为:反应前后元素种类不变,反应物中没有氮元素.
②由于金属和浓硫酸在加热条件下生成水、二氧化硫和硫酸铜,故答案为:Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+2H2O+SO2↑.
(3)由于二氧化硫气体是一种有刺激性气味的有毒气体,是造成空气污染的主要气体之一,因此不能用金属铜和浓硫酸反应来制取大量的硫酸铜,故答案为:反应有SO2气体生成,污染空气.
①由于硫酸铜中也含有硫酸根离子,也能和氯化钡溶液反应生成白色沉淀,因此不能用氯化钡溶液来验证硫酸溶液是否有剩余,故答案为:硫酸铜中也含有硫酸根离子,也能和氯化钡溶液反应生成白色沉淀
②根据提供的资料不难看出,硫酸铜溶液也是酸性溶液,也能使紫色石蕊试液变红,故答案为:硫酸铜溶液也呈酸性.
③由于随着反应的进行,浓硫酸中的溶质越来越少,即浓硫酸逐渐的变成了稀硫酸,而稀硫酸和金属铜不反应,所以反应会越来越慢直至停止,故答案为:随着反应的进行,浓硫酸逐渐变成稀硫酸,稀硫酸不能与铜反应.
故答案为:[知识回顾]不能
[分析讨论](1)化学反应前后元素的种类不变,反应物中没有氮元素(合理即可)
(2)Cu+2H2SO4 (浓)
  △  
.
 
CuSO4+2H2O+SO2
(3)反应有SO2气体生成,污染空气.
[讨论交流]①硫酸铜中也含有硫酸根离子,也能和氯化钡溶液反应生成白色沉淀,故不能确定硫酸是否剩余.
②硫酸铜溶液也呈酸性
[反思评价]随着反应的进行,浓硫酸逐渐变成稀硫酸,稀硫酸不能与铜反应.
点评:本题难度较大,主要考查了金属的有关的化学性质,从中培养学生分析资料、解决问题的能力.
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