Question

某興趣小組在實驗室用銅和硫酸為原料多種方法制取硫酸銅．制備方法如下：
方法一：銅與濃硫酸反應(yīng)（1）濃硫酸試劑瓶上適合貼上的標(biāo)簽是______（可多選 ）．

（2）甲同學(xué)取6.4g銅片和10mL 18mol?L^-1濃硫酸，放在試管中共熱時發(fā)現(xiàn)，銅與熱的濃硫酸反應(yīng)后并沒有得到預(yù)期的藍(lán)色溶液，而是在試管底部看到灰白色固體．甲同學(xué)為了驗證其中白色固體的主要成分．設(shè)計下列實驗：
實驗步驟：傾倒掉上層液體后，向所得灰白色的固體中加入適量蒸餾水，邊加邊攪拌．
實驗現(xiàn)象：______；實驗結(jié)論：所得白色固體的化學(xué)式為______．
（3）甲還觀察到加熱時，在試管內(nèi)壁上部析出少量淡黃色固體物質(zhì)，持續(xù)加熱，淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地溶于濃硫酸而消失．淡黃色固體消失的原因是（用化學(xué)反應(yīng)方程式回答）______．
方法二：
（4）乙同學(xué)認(rèn)為甲設(shè)計的實驗方案不好，他自己設(shè)計的思路是：2Cu+O₂2CuO，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．對比甲的方案，你認(rèn)為乙同學(xué)設(shè)計的實驗方案的優(yōu)點是______．
方法三：
（5）丙同學(xué)取一銅片和稀硫酸放在試管中，再向其中滴入雙氧水，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸呈藍(lán)色．寫出反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式______．
方法四：
（6）請你再幫助該實驗小組的同學(xué)設(shè)計一種只用銅和稀硫酸為原料制取硫酸銅的方法，寫出該方法中的化學(xué)反應(yīng)方程式：______．

Answer 1

解：（1）因濃硫酸具有強烈的腐蝕性、強氧化性，則選擇的標(biāo)簽為BD，故答案為：BD；
（2）灰白色的固體中加入適量蒸餾水，若觀察到溶液為藍(lán)色，則所得白色固體為CuSO₄，故答案為：溶液為藍(lán)色；CuSO₄；
（3）試管內(nèi)壁上部析出少量淡黃色固體物質(zhì)，由存在的元素可知淡黃色固體物質(zhì)為S，S具有還原性，濃硫酸具有強氧化性，
S與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)為S+2H₂SO₄（濃）3SO₂↑+2H₂O，而使淡黃色物質(zhì)消失，故答案為：S+2H₂SO₄（濃）3SO₂↑+2H₂O；
（4）由2Cu+O₂2CuO，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O可知，不生成有毒氣體二氧化硫，則其優(yōu)點為不產(chǎn)生有毒氣體污染環(huán)境，故答案為：生成物對環(huán)境無污染；
（5）銅片和稀硫酸放在試管中，再向其中滴入雙氧水，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸呈藍(lán)色，是發(fā)生了氧化還原反應(yīng)所致，該反應(yīng)為Cu+H₂O₂+H₂SO₄═CuSO₄+2H₂O，
故答案為：Cu+H₂O₂+H₂SO₄═CuSO₄+2H₂O；
（6）Cu與稀硫酸不反應(yīng)，若只用銅和稀硫酸為原料制取硫酸銅，則可設(shè)計為電解池，讓Cu作陽極，硫酸作電解質(zhì)溶液，反應(yīng)為Cu+H₂SO₄CuSO₄+H₂↑，
故答案為：Cu+H₂SO₄CuSO₄+H₂↑．
分析：（1）根據(jù)濃硫酸具有強烈的腐蝕性、強氧化性來選擇合適的標(biāo)簽；
（2）硫酸銅粉末為白色，而硫酸銅溶液為藍(lán)色，以此來分析；
（3）由存在的元素可知淡黃色固體物質(zhì)為S，S與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使其消失；
（4）該過程中不生成有毒氣體二氧化硫；
（5）Cu作還原劑，雙氧水作氧化劑，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸銅；
（6）只用銅和稀硫酸為原料制取硫酸銅，則可設(shè)計為電解池來實現(xiàn)該反應(yīng)．
點評：本題考查濃硫酸的性質(zhì)，明確濃硫酸具有強氧化性及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，難度不大．