题目

题型：不详难度：来源：

某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料，采用多种方法制取硫酸铜，制备方法如下：
方法一
⑴甲同学取6.4 g铜片和10 mL 18 mol·L^－1浓硫酸，放在试管中共热时发现，铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到白色沉淀。甲同学为了验证其中白色沉淀的主要成分，设计下列实验。
实验步骤：倾倒掉上层液体后，向所得白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌。
实验现象：白色物质溶解，溶液变为蓝色。
实验结论：所得白色固体的化学式为                  。
（2）乙同学与甲同学做相同的实验，还观察到加热过程中，试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，持续加热，淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失，同时产生能使品红溶液褪色的气体，淡黄色固体消失的原因是(用化学反应方程式回答)                                                   。直到最后反应完毕，发现试管中还有铜片剩余。
方法二
（3）丙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路是：2Cu＋O₂2CuO，CuO＋H₂SO₄＝CuSO₄＋H₂O。
对比甲的方案，你认为丙同学的优点是①_________________________，②_                     。
方法三
⑷丁同学取一铜片和稀硫酸放在试管中，再向其中滴入双氧水，发现溶液逐渐呈蓝色，写出反应的化学反应方程式                    。

答案

(9分)[（1）CuSO₄      (1分) （2）S＋2H₂SO₄(浓) 3SO₂↑＋2H₂O      (2分)
（3）①产生等量的硫酸铜，消耗的硫酸更少  (2分)；②不产生污染物SO₂      (2分)
⑷H₂SO₄＋Cu＋H₂O₂＝CuSO₄＋2H₂O           (2分)

解析

试题分析：（1）白色的固体中加入适量蒸馏水，白色固体溶解，且观察到溶液为蓝色，这说明所得白色固体为CuSO₄。
（2）试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，由存在的元素可知淡黄色固体物质为S，S具有还原性，浓硫酸具有强氧化性，S与浓硫酸发生氧化还原反应，方程式为S＋2H₂SO₄(浓) 3SO₂↑＋2H₂O，从而使淡黄色物质消失。
（3）由反应方程式2Cu＋O₂2CuO，CuO＋H₂SO₄＝CuSO₄＋H₂O可知，不生成有毒气体二氧化硫，因此其优点为不产生有毒气体污染环境，且硫元素全部转化为硫酸铜，因此产生等量的硫酸铜，消耗的硫酸更少。
（4）双氧水具有强氧化性，能氧化单质铜，因此铜片和稀硫酸放在试管中，再向其中滴入双氧水，发现溶液逐渐呈蓝色，这是由于发生了氧化还原反应导致的，该反应化学方程式为H₂SO₄＋Cu＋H₂O₂＝CuSO₄＋2H₂O。