Question

【题目】某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了如下系列实验。

【实验1】铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。

实验步骤：

①先连接好装置，检验气密性，加入试剂；

②加热A试管直到B中品红褪色，熄灭酒精灯；

③将Cu丝上提离开液面。

（1）装置 A 中发生反应的化学方程式为__________。实验中发现在 A 里产生了白色固体，其可能为________。C中NaOH溶液的作用为______

（2）熄灭酒精灯后，因为有导管D的存在，B中的液体不会倒吸，其原因是______。

（3）停止加热后，在拆除装置前，不需打开胶塞，就可使装置中残留气体完全被吸收，应当采取的操作是__________________。

【实验2】实验中发现试管A内除了产生白色固体外，在铜丝表面还产生黑色固体甲，其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜，以及被掩蔽的氧化亚铜。

查阅资料：

①氧化亚铜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，可以转化为氧化铜。

②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸，在氧气流中煅烧，硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。

为了研究甲的成分，该小组同学在收集到足够量的固体甲后，进行了如图所示的实验

（4）②中检验滤渣是否洗涤干净的实验操作是___________。

（5）③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为_____________________。

（6）下列对于固体甲的成分的判断中，正确的是（填字母选项）____________。

A．固体甲中，CuS和Cu2S不能同时存在

B．固体甲中，CuO和Cu2O至少有一种

C．固体甲中若没有Cu2O，则一定有Cu2S

D．固体甲中若存在Cu2O，也可能有Cu2S

Answer 1

【答案】 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O CuSO4 吸收多余的SO2，防止污染空气 试管A中气体压强减小，空气从D导管进入试管A中 从D管口向A中大量鼓气 取最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则说明洗涤干净，若有白色沉淀生成，则说明未洗干净 2CuS+3O22CuO+2SO2(条件也可为“煅烧”) BCD

【解析】（1）在装置A中Cu与浓硫酸发生反应产生硫酸铜、SO2和水，所以发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。硫酸铜是白色的，则实验中发现在A里产生了白色固体，其可能为CuSO4。二氧化硫有毒，需要尾气处理，则C中NaOH溶液的作用为吸收多余的SO2，防止污染空气；（2）熄灭酒精灯后，当试管内由于气体的温度降低，压强减小时，空气从D导管进入试管A中；B中的液体就不会进入试管A中，从而防止了倒吸现象的发生。（3）拆除装置前，不需打开胶塞，通过从D管口向A中大量鼓气，就可使装置中残留气体被驱赶出来，从而被完全被吸收；（4）②中由于滤渣是从含有Cl-的溶液中分离出来的，所以检验滤渣是否洗涤干净就可以通过检查洗涤液中是否含有Cl-即可，实验方法是取最后一次洗涤后所得液体于试管中，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则说明沉淀洗涤干净；若有白色沉淀生成，则说明未洗干净；（5）Cu加热产生CuO，固体增重，CuS灼烧产生CuO固体减轻，Cu2S灼烧产生CuO时固体是质量不变，而固体乙在灼烧产生固体丙时质量减轻，则在原固体中一定含有CuS，则固体中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为2CuS+3O22CuO+2SO2。（6）由滤液呈蓝色可知，固体甲中含CuO和Cu2O至少有一种。煅烧CuS的反应方程式为2CuS＋3O22CuO＋2SO2，由该方程式可计算出2gCuS煅烧后固体质量减少0.33g；煅烧Cu2S的反应方程式为Cu2S＋2O22CuO＋SO2，该反应是固体质量不变的反应；煅烧Cu时固体质量增加，根据题意，固体甲中一定含有CuS，同时Cu2O和Cu2S至少一种。综上分析只有A项不正确，答案选BCD。