Question

【題目】某同學(xué)對銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的黑色沉淀進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

Ⅰ.將光亮銅絲插入濃硫酸，加熱；

Ⅱ.待產(chǎn)生黑色沉淀和氣體時，抽出銅絲，停止加熱；

Ⅲ.冷卻后，從反應(yīng)后的混合物中分離出黑色沉淀，洗凈、干燥備用。

查閱文獻(xiàn)：檢驗(yàn)微量Cu2+的方法是：向試液中滴加K4[Fe(CN)6] 溶液，若產(chǎn)生紅

褐色沉淀，證明有Cu2+。

（1）該同學(xué)假設(shè)黑色沉淀是CuO。檢驗(yàn)過程如下：

①將CuO放入稀硫酸中，一段時間后，再滴加K4[Fe(CN)6] 溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀。

②將黑色沉淀放入稀硫酸中，一段時間后，再滴加K4[Fe(CN)6] 溶液，未見紅褐色沉淀。由該檢驗(yàn)過程所得結(jié)論是_______________。

（2）再次假設(shè)，黑色沉淀是銅的硫化物。實(shí)驗(yàn)如下：

實(shí)驗(yàn)裝置	現(xiàn)象
	1. A試管中黑色沉淀逐漸溶解 2. A試管內(nèi)上方出現(xiàn)紅棕色氣體 3. B試管中出現(xiàn)白色沉淀

①現(xiàn)象2說明黑色沉淀具有______性。

②能確認(rèn)黑色沉淀中含有S元素的現(xiàn)象是_________，相應(yīng)的離子方程式是_____________。

③為確認(rèn)黑色沉淀是“銅的硫化物”，還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是___________________。

（3）以上實(shí)驗(yàn)說明，黑色沉淀中存在銅的硫化物。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)后證明黑色沉淀是CuS與Cu2S的混合物。將黑色沉淀放入濃硫酸中加熱一段時間后，沉淀溶解，其中CuS溶解的化學(xué)方程式是_____________。

Answer 1

【答案】黑色沉淀中不含有CuO 還原 B試管中出現(xiàn)白色沉淀 2NO3-+3SO2 + 3Ba2+ + 2H2O ＝ 3BaSO4↓+ 2NO↑+ 4H+;（或NO2 + SO2 + Ba2+ + H2O ＝ BaSO4↓+ NO↑+ 2H+） ③取冷卻后A裝置試管中的溶液，滴加K4[Fe(CN)6]溶液，若產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有Cu2+，說明黑色沉淀是銅的硫化物 CuS + 4H2SO4(濃)CuSO4 + 4SO2↑+ 4H2O

【解析】

（1）根據(jù)題中信息中檢驗(yàn)銅離子的方法對②進(jìn)行分析，然后得出正確結(jié)論；

（2）①紅棕色氣體為二氧化氮，說明稀硝酸被還原生成一氧化氮，黑色固體具有還原性；②根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象③可知黑色固體與稀硝酸反應(yīng)生成了二氧化硫，證明黑色固體中含有硫元素；二氧化氮、二氧化硫的混合氣體能夠與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；

③還需要確定黑色固體中含有銅離子；

（3）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能夠?qū)⒘蚧�銅中硫氧化成硫酸銅、二氧化硫和水，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（1）結(jié)合題給信息進(jìn)行分析，將黑色沉淀放入稀硫酸中，一段時間后，再滴加K4[Fe(CN)6] 溶液，未見紅褐色沉淀，實(shí)驗(yàn)證明該黑色固體中不含有CuO；

（2）①A試管內(nèi)上方出現(xiàn)紅棕色氣體，說明硝酸的還原產(chǎn)物為一氧化氮，遇到空氣生成二氧化氮，證明在黑色固體中含有還原性的物質(zhì)；

②A中產(chǎn)生的氣體通入B中，在B試管中出現(xiàn)白色沉淀，證明白色沉淀是BaSO4，則黑色固體中含有S元素；相應(yīng)的離子方程式是2NO3-+3SO2 + 3Ba2+ + 2H2O ＝ 3BaSO4↓+ 2NO↑+ 4H+或NO2 + SO2 + Ba2+ + H2O ＝ BaSO4↓+ NO↑+ 2H+，錯誤；

③ 為確認(rèn)黑色沉淀是“銅的硫化物”，還應(yīng)該檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中還存在Cu2+。故還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是取冷卻后A裝置試管中的溶液，滴加K4[Fe(CN)6]溶液，若產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有Cu2+，說明黑色沉淀是銅的硫化物；

（3）CuS與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是CuS + 4H2SO4(濃)CuSO4 + 4SO2↑+ 4H2O。