Question

【题目】Ⅰ、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中发生反应时，浓硫酸表现出的性质是________。

(2)若将B中品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液，A中反应一段时间后，用离子方程式解释酸性高锰酸钾溶液褪色的原因：_________。

(3)导管D在实验安全和实验环保方面都有重要意义。

其中，安全方面是指在酒精灯熄灭后能够______________________________；环保方面是指可以在拆除装置前，不需打开胶塞，采取适当的简单操作就可使装置中残留少量SO2气体完全被吸收，其操作是________。

Ⅱ、以一定比例的浓硫酸、浓硝酸溶解粗铜，再补充水和空气为原料，即可制得硫酸铜晶体。其过程如下图所示。

(4)过程(I)中浓硫酸和浓硝酸表现出的性质分别是_________。

(5)用NOx具体的分子是表示在滤液(Ⅲ)中反应的化学方程式：______。

(6)上述生产过程中___________(填化学式)可以循环使用，体现出该流程具有一定的绿色化学理念。

(7)写出制取硫酸铜的总反应方程式__________。

Answer 1

【答案】 强氧化性和酸性 5SO2+2MnO4—+2H2O=2Mn2++5SO42—+4H+ 防止因为A中压强减小，B中的溶液倒吸至A中 从D管口向A中大量鼓气 酸性、强氧化性 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 HNO3 2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O

【解析】试题分析：（1）装置A中发生反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O。(2)高锰酸钾与二氧化硫发生氧化还原反应；

（3）熄灭酒精灯后，因为有导管D的存在，B中的液体不会倒吸，其原因是试管A中气体压强减小，空气从D导管进入试管A中；拆除装置前，从D管口向A中大量鼓气，不需打开胶塞，就可使装置中残留气体完全被吸收。

（4）过程(I)中浓硝酸被还原为NO2，硫酸生成硫酸铜，方程式为 ； (5) NO2在滤液(Ⅲ)中反应生成硝酸

（6）根据流程图可知，可以循环使用的是硝酸。

(7) 根据流程图可知，铜、氧气、硫酸制取硫酸铜。

解析：（1）装置A中发生反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O，浓硫酸表现出的性质是强氧化性和酸性。

(2)高锰酸钾与二氧化硫发生氧化还原反应的离子方程式为5SO2+2MnO4—+2H2O=2Mn2++5SO42—+4H+；

（3）熄灭酒精灯后，试管A中气体压强减小，空气从D导管进入试管A中，所以B中的液体不会倒吸；拆除装置前，从D管口向A中大量鼓气，可使装置中残留气体完全进入C中被氢氧化钠溶液吸收。

（4）过程(I)中浓硝酸被还原为NO2，硫酸生成硫酸铜，方程式为 ，所以硫酸表现酸性，硝酸表现氧化性；

(5) NO2、氧气、水，在滤液(Ⅲ)中反应生成硝酸，方程式 4NO2+O2+2H2O=4HNO3；

（6）根据流程图可知，可以循环使用的是硝酸。

(7) 根据流程图可知，铜、氧气、硫酸制取硫酸铜，方程式为2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O。