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    【题目】为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。

    实验I：反应产物的定性探究——按如图装置（固定装置已略）进行实验：

    （1）F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是 ；

    （2）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是 ；

    （3）实验结束时，撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是 ；

    （4）实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是 。

    实验II：反应产物的定量探究

    （5）在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，且黑色物质为Cu2S。产生Cu2S的反应为aCu+bH2SO4cCu2S+dCuSO4+eH2O。则a∶b= 。

    （6）为进一步探究该黑色物质的成分，经查阅相关文献获得下列资料。

    资料1：

    硫酸/mol·L－1

    黑色物质出现的温度/℃

    黑色物质消失的温度/℃

    14

    Cu 片表面无明显现象

    15

    约150

    约236

    16

    约140

    约250

    18

    约120

    不消失

    资料2：X-射线晶体分析表明，铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。仅由上述资料可得出的如下结论中正确是 。

    A．铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个

    B．硫酸浓度选择适当，可避免最后产物中出现黑色物质

    C．该反应发生的条件之一是硫酸浓度 ≥ 15 mol/L

    D．硫酸浓度越大，黑色物质越快出现、越难消失

    【答案】（1）SO2 + 2 OH－ = SO32－ + H2O

    （2）D中无明显现象，E中品红溶液褪色

    （3）抽出铜丝，关闭K1和K2

    （4）先将A试管内溶液冷却至室温后，再将适量水加入烧杯中，最后倒入少量冷却液，振荡，若溶液变蓝色即可证明

    （5）5∶4（6）ACD

    【解析】

    试题分析：（1）读图可知，放倒吸的F装置中过量NaOH溶液的目的是吸收多余的SO2，生成亚硫酸钠和水，即SO2 + 2 OH－ = SO32－ + H2O；（2）如果D中无明显现象，E中品红溶液褪色，说明浓硫酸与铜在加热下反应生成的气体不是氢气，而是SO2，即浓硫酸中降价元素不是+1价的氢而是+6价的硫；（3）抽出铜丝，停止反应，从源头上防止了SO2的生成；但装置内气体热胀冷缩，为了防止C、E装置的液体倒吸进入左侧硬质玻璃管，必须关闭K1和K2，然后再撤去所有酒精灯；（4）装置A中所得液体为硫酸铜和浓硫酸的混合物，为了检验其中是否含Cu2+，且防止液体暴沸，应先将A试管内溶液冷却至室温后，再将适量水加入烧杯中，最后倒入少量冷却液，振荡，若溶液变蓝色即可证明；（5）由于，则该反应中消耗的Cu与H2SO4的系数之比或物质的量之比为5∶4；（6）A、铜与浓硫酸反应时所涉及的反应有Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O、5Cu +4H2SO4 1Cu2S + 3 CuSO4 + 4H2O等，A正确；B、浓度为14mol·L－1时，不出现黑色物质，B正确；C、由表中信息可知，浓度为15mol·L－1、16mol·L－1、18mol·L－1，如果由上述特例归纳该反应发生的条件之一是硫酸浓度 ≥ 15 mol/L，这种规律就很不严密，因为表中缺少17mol·L－1的情况，C错误；D、由表中信息可知，浓硫酸越浓，出现黑色物质的温度越小，其消失的温度越高，浓度减小，出现黑色物质的温度越高，其消失的温度越低，D正确；答案选ABD。

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    已知：① 浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；

    ② CoCl2·6H2O熔点为86℃，加热至110～120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。

    ③ 部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：（金属离子浓度为：0.01 mol/L）

    沉淀物

    Fe(OH)3

    Fe(OH)2

    Co(OH)2

    Al(OH)3

    Mn(OH)2

    开始沉淀

    2.7

    7.6

    7.6

    4.0

    7.7

    完全沉淀

    3.7

    9.6

    9.2

    5.2

    9.8

    （1）水钴矿进行预处理时加入Na2SO3，其主要作用是(用化学方程式说明) 。

    （2）写出NaClO3在浸出液中发生主要反应的离子方程式 ；若不慎向“浸出液”中加了过量的NaClO3，可能会生成有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式 。

    （3）“系列操作”中包含3个基本实验操作依次是 、 和过滤。

    （4）浸出液加Na2CO3调pH至5.2 时，所得滤液中金属离子有 ；萃取液中含有的主要金属阳离子是 。

    （5）为寻找合适的萃取剂，发现某种萃取剂对部分离子的萃取率与溶液pH 的关系如下图所示。请写出有关萃取规律，并说明本流程是否能用该萃取剂进行萃取。

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    D. 反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等

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