某学习小组利用教材中的装置进行铜与浓硫酸的反应.实验中发现了3个问题:(ⅰ)没有尾气处理装置,(ⅱ)品红溶液产生倒吸,(ⅲ)试管内生成了白色固体.铜丝表面还有黑色固体．针对以上问题.学习小组进行了如下改进与探究．(一)对装置的改进经过思考.学习小组对装置进行了改进.很好地解决了问题．(1)C是溶液,拆除装置前.不需打开胶塞.就可使装置中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

某学习小组利用教材中的装置（如图1）进行铜与浓硫酸的反应，实验中发现了3个问题：（ⅰ）没有尾气处理装置；（ⅱ）品红溶液产生倒吸；（ⅲ）试管内生成了白色固体，铜丝表面还有黑色固体．针对以上问题，学习小组进行了如下改进与探究．
（一）对装置的改进
经过思考，学习小组对装置进行了改进（如图2），很好地解决了问题（ⅰ）和（ⅱ）．
（1）C是

溶液；拆除装置前，不需打开胶塞，就可使装置中残留气体完全被吸收，应采取的操作是

．
（2）品红溶液不再倒吸的原因是

．
（二）对试管内固体产物成分的探究
（3）白色固体的成分可能是

，验证的方法

．
（4）对于黑色固体的成分，学习小组查阅了相关资料，获得如下信息：该学习小组在收集到足够的黑色固体后，进行了如下实验：

1	黑色固体可能含CuO、CuS、Cu₂S以及被掩蔽的Cu₂O
2	Cu₂O在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu²⁺和铜单质，在氧气流中煅烧，可以转化为CuO
3	CuS和Cu₂S常温下都不溶于稀盐酸，在氧气流中煅烧，CuS和Cu₂S都转化为CuO和SO₂

①据此实验，下列对于黑色固体成分的判断正确的是

（填选项字母）．
A．CuS和Cu₂S不能同时存在
B．CuO和Cu₂O至少有一种
C．若没有Cu₂O，则一定有Cu₂S
D．若有Cu₂O，也可能有Cu₂S
②煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为

．

考点：浓硫酸的性质实验

专题：实验设计题

分析：（1）B装置用来检验二氧化硫，C装置用来除去二氧化硫，可用NaOH（或KMnO₄等）除去；可以从D导管通入空气，将装置中二氧化硫完全排出；
（2）空气从玻璃管口进入A中，阻止试管A中气体压强减小；
（3）铜和浓硫酸反应生成硫酸铜，加热的情况下，由于A容器中出现大量白色烟雾，导致溶剂减少，且浓硫酸具有吸水性，所以会析出白色固体硫酸铜；根据无水硫酸铜遇水变蓝来检验；
（4）固体甲加入稀盐酸后，得到的蓝色溶液，说明固体甲的成分中CuO和Cu₂O至少有一种．
分析反应：Cu+O₂=CuO 增重；Cu₂S+2O₂=2CuO+2SO₂不变；2CuS+3O₂=2CuO+2SO₂ 减重，
因题给“固体A称取2.00g，氧气流中煅烧、冷却称量至恒重，得固体B1.84g”，即实际减重了，说明必有CuS，还要有其他物质．讨论可能存在的情况可解答该题；根据固体中肯定含有CuS，CuS转化为CuO和SO₂．

解答： 解：（1）C装置用来除去二氧化硫，可用NaOH（或KMnO₄等）除去；拆除装置前，不需打开胶塞，就可使装置中残留气体完全被吸收，采取的操作方法为从玻璃管口向A中鼓入大量空气，将装置中二氧化硫气体完全排出，
故答案为：NaOH（或KMnO₄等）；从玻璃管口向A中鼓入大量空气；
（2）空气从玻璃管口进入A中，阻止试管A中气体压强减，品红溶液不再倒吸；
故答案为：试管A中气体压强减小，空气从玻璃管口进入A中；
（3）铜和浓硫酸反应生成硫酸铜，加热的情况下，由于A容器中出现大量白色烟雾，导致溶剂减少，且浓硫酸具有吸水性，所以会析出白色固体无水硫酸铜；无水硫酸铜遇水变蓝，检验的方法为：取少量白色固体溶于水中，如溶液呈蓝色，证明为CuSO₄；
故答案为：无水硫酸铜；取少量白色固体溶于水中，如溶液呈蓝色，证明为无水硫酸铜；
（4）经分析固体甲加入稀盐酸后，得到的蓝色溶液，说明固体甲的成分中CuO和Cu₂O至少有一种．
分析反应：Cu+O₂=CuO 增重；Cu₂S+2O₂=2CuO+2SO₂不变；2CuS+3O₂=2CuO+2SO₂ 减重，
因题给“固体A称取2.00g，氧气流中煅烧、冷却称量至恒重，得固体B1.84g”，即实际减重了，说明必有CuS，还要有其他物质．讨论：①若有Cu₂O，Cu₂S可有可无；②若无Cu₂O，必有Cu₂S，故选BCD；
②固体中肯定含有CuS，CuS转化为CuO和SO₂，方程式为：2CuS+3O₂

△

2CuO+2SO₂；
故答案为：2CuS+3O₂

△

2CuO+2SO₂．

点评：本题为实验综合题，整合和拓展了教材中的典型实验，注重基本实验操作能力考查，题目较难，对于黑色固体的判断既要根据现象来判断，还要进行定量计算来判断．

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；
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；
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；
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