Question

某實驗小組同學為了探究銅與濃硫酸的反應，進行了如下實驗，實驗裝置如圖所示。

實驗步驟：
①先連接如圖所示的裝置，檢查好氣密性，再加入試劑；
②加熱A試管，待B試管中品紅溶液退色后，熄滅酒精燈；
③將Cu絲向上抽動離開液面。
請回答下列問題：
(1)A試管中發生反應的化學方程式為                                  。
(2)能夠證明銅與濃硫酸反應生成氣體的實驗現象是                           。
(3)在盛有BaCl₂溶液的C試管中，除了導管口有氣泡外，無其他明顯現象，若將其中的溶液分成兩份，分別滴加下列溶液，將產生沉淀的化學式填入表中對應的位置。

滴加的溶液	氯水	氨水
沉淀的化學式

 
寫出其中SO₂表現還原性的離子反應方程式：                                  。
(4)實驗完畢后，先熄滅酒精燈，由于導管E的存在，試管B中的液體不會倒吸入試管A中，其原因是                                                        。
(5)實驗完畢后，裝置中殘留的氣體有毒，不能打開導管上的膠塞。為了防止該氣體排入空氣中污染環境，拆除裝置前，應當采取的操作是                                。
(6)將SO₂氣體通入含有n mol Na₂S的溶液中，充分反應后，溶液中出現黃色渾濁，試分析該溶液最多能吸收SO₂氣體        mol(不考慮溶解的SO₂)。

Answer 1

(1)Cu＋2H₂SO₄(濃) CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O
(2)B試管中品紅溶液退色
(3)BaSO₄　BaSO₃　SO₂＋Cl₂＋2H₂O=4H^＋＋SO₄^2-＋2Cl^－(或Ba^2＋＋SO₂＋Cl₂＋2H₂O=BaSO₄↓＋4H^＋＋2Cl^－)
(4)當A試管內氣體壓強減小時，空氣從E導管進入A試管中，維持A試管中壓強平衡
(5)從E導管口向A試管中緩慢地鼓入足量的空氣，將殘留的SO₂氣體趕入NaOH溶液中，使之被完全吸收
(6)2.5n

(1)A試管中發生的是Cu與濃硫酸生成SO₂的反應：Cu＋2H₂SO₄(濃) CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O。(2)利用SO₂能使品紅溶液退色的性質來證明Cu與濃硫酸反應產生了SO₂氣體。(3)氯水中的Cl₂具有氧化性，能將SO₂氧化為SO₄^2-，SO₄^2-與Ba^2＋反應生成BaSO₄沉淀；氨水具有堿性，吸收SO₂生成SO₃^2-，SO₃^2-與Ba^2＋反應生成BaSO₃沉淀。(4)導管E與大氣相通，能使裝置內的壓強恒定，防止出現倒吸現象。(5)殘留的有毒氣體為SO₂，只要利用空氣將SO₂緩慢趕入NaOH溶液中，使SO₂被完全吸收即可。(6)SO₂與Na₂S反應，首先是SO₂與H₂O反應生成H₂SO₃：SO₂＋H₂O??H₂SO₃，H₂SO₃與Na₂S反應生成H₂S：Na₂S＋H₂SO₃=H₂S↑＋Na₂SO₃，SO₂與H₂S反應生成S：2H₂S＋SO₂=3S↓＋2H₂O，該過程可表示為3SO₂＋2Na₂S=3S↓＋2Na₂SO₃，n mol Na₂S吸收1.5n mol SO₂，同時生成n mol Na₂SO₃，Na₂SO₃吸收SO₂生成NaHSO₃：Na₂SO₃＋SO₂＋H₂O=2NaHSO₃，該步反應又可吸收n mol SO₂，故最多能吸收2.5n mol SO₂。