Question

【題目】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

【答案】(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＋＋SO42-＋2Cl－(或Ba2＋＋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

【解析】(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SO42-，SO42-與Ba2＋反應生成BaSO4沉淀；氨水具有堿性，吸收SO2生成SO32-，SO32-與Ba2＋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＋H2OH2SO3，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。