问题 实验题

为了探究铜与浓硫酸的反应,某研究性学习小组做了如下实验

①在放有铜片的圆底烧瓶中加入10mL浓硫酸,加热煮沸10min(如图所示)后,所得固体分离除去未反应的铜片,再经水洗仍有大量黑色不溶物。

②取少量不溶物,向其中加入几滴浓硝酸,产生大量红棕色气体。

③取少量不溶物,向其中加5mL酒精,充分振荡后,静置、过滤,把滤液移入盛有水的小试管中,振荡,出现浑浊。

④取少量不溶物,向其中加入3mL氨水,振荡,溶液呈无色,在空气中静置,溶液变为深蓝色。

⑤取少量不溶物,向其中加入浓盐酸并加热,沉淀几乎全部溶解。为了解释上述现象,学习小组通过查阅资料了解到。

a.铜与浓硫酸反应的不溶性副产物可能有:CuS、Cu2S、Cu2O、S等物质;

b.CuS和Cu2S都能溶于热的浓盐酸;

c.Cu2O能溶于氨水生成无色的[Cu(NH3)2]+,[Cu(NH3)2]+在氨水中被空气中的氧气氧化成深蓝色的

[Cu(NH3)4]2+

回答下列问题:

(1)实验结束后,装置C中的溶液中可能含有的溶质有__________________。

(2)第②步操作要注意的问题是_________________________;对比①②两步操作中的现象,你能得到的结论是_________________________。

(3)第③步操作中出现的沉淀是__________________,请解释出现这一现象的原因_______________。

(4)写出④步涉及的离子方程式______________________________。

(5)综合分析铜与浓硫酸的反应,生成的不溶物是___________________________。

(6)某工厂拟用废铜屑制备硫酸铜,请你分析利用上述实验原理是否可行。若可行,请说明理由____________________________________。若不可行,请设计更合理的实验方案(用化学反应方程式表示)

______________________________。

答案

(1)Na2SO3、NaOH、Na2SO4

(2)必须在密闭系统中(或在通风厨中)进行,防止污染空气(或防止中毒);黑色沉淀中有还原性物质,浓硝酸的氧化性强于浓硫酸。

(3)硫(或S);硫微溶于酒精但不溶于水,将硫的酒精溶液倒入水中,即可析出固体硫

(4)Cu2O+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)2]++2OH-+3H2O,4[Cu(NH3)2]++8NH3·H2O+O2=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+

6H2O

(5)Cu2O、S以及CuS和Cu2S中的一种或两种

(6)“略”

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