Question

为了探究铜与浓硫酸的反应，某实验小组同学进行了如下实验，实验装置如图所示。

实验步骤：

①先连接如图所示的装置，检查好气密性，再加入试剂；

②加热A试管，待B试管中品红溶液退色后，熄灭酒精灯；

③将Cu丝向上抽动离开液面。

请回答下列问题：

（1）A试管中发生反应的化学方程式为                                           。

（2）能够证明铜与浓硫酸反应生成气体的实验现象是                                                   。

（3）在盛有BaCl₂溶液的C试管中，除了导管口有气泡外，无其他明显现象，若将其中的溶液分成两份，分别滴加下列溶液，将产生沉淀的化学式填入表中对应的位置。

滴加的溶液	氯水	NaOH
沉淀的化学式

写出其中涉及的氧化还原反应的离子反应方程式：                                                        。

（4）实验完毕后，先熄灭酒精灯，由于导管E的存在，试管B中的液体不会倒吸入试管A中，其原因是                                                                       。

（5）实验完毕后，装置中残留的气体有毒，不能打开导管上的胶塞。为了防止该气体排入空气中污染环境，拆除装置前，应当采取的操作是                                。

Answer

（1）Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O（2）B试管中品红溶液退色（3）BaSO4；BaSO3；SO2＋Cl2＋2H2O=4H＋＋SO42-＋2Cl－(或Ba2＋＋SO2＋Cl2＋2H2O=BaSO4↓＋4H＋＋2Cl－)（4）当A试管内气体压强减小时，空气从E导管进入A试管中，维持A试管中压强平衡（5）从E导管口向A试管中缓慢地鼓入足量的空气，将残留的SO2气体赶入NaOH溶液中，使之被完全吸收

【解析】

试题分析：（1）加热条件下，Cu和浓硫酸发生氧化还原反应生成CuSO4、SO2、H2O，根据反应物、生成物和反应条件知，该反应方程式为Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O，故答案为：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O；

（2）SO2能和有色物质反应生成无色物质而具有漂白性，SO2能漂白品红溶液，只要B中溶液褪色就说明铜和浓硫酸发生反应，故答案为：B中品红溶液褪色；

（3）SO2具有还原性，能被强氧化剂氧化生成硫酸，Cl2具有强氧化性，在水溶液里能将SO2氧化为硫酸，硫酸和BaCl2溶液发生复分解反应生成BaSO4，离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-、Ba2++SO42-=BaSO4↓；SO2属于酸性氧化物，能和碱溶液反应生成亚硫酸盐，亚硫酸盐和BaCl2溶液发生复分解反应生成BaSO3，反应方程式为SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3、SO32-+Ba2+=BaSO3↓，二氧化硫体现还原性的离子反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-，故答案为：BaSO4；BaSO3；Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-；

（4）当A中气体压强减小时，外界大气压不变，空气从E进入A，使A中压强平衡，所以B中压强不会产生倒吸，故答案为：当A中气体压强减小时，外界大气压不变，空气从E进入A，使A中压强平衡；

（5）SO2有毒不能直接排空，为防止SO2污染空气，应该将装置中气体全部通入NaOH溶液中，使SO2被完全吸收，其基本操作方法为从E管口向A中缓缓鼓入足量空气，将残留的二氧化硫赶入NaOH溶液中，使其完全被吸收，故答案为：从E管口向A中缓缓鼓入足量空气，将残留的二氧化硫赶入NaOH溶液中，使其完全被吸收。

【考点定位】考查性质实验方案的设计；浓硫酸的性质实验

【名师点晴】本题以浓硫酸和Cu反应为载体考查性质实验方案设计，明确实验原理是解本题关键，侧重考查学生实验操作、分析能力，知道各个装置目的、作用、发生的反应及实验现象，注意化学用语的正确运用。