Question

（2012?開封一模）某校化學興趣小組為研究銅絲與過量濃硫酸的反應及SO₂的部分化學性質，進行如下實驗．該小組同學在實驗中發現使用教材所提供的銅和濃硫酸反應的實驗裝置不僅安全性差而且易造成環境污染．經過同學們的討論以及老師的指導，該小組設計了圖所示的裝置并進行實驗．
請回答下列問題：
（1）裝置A中發生反應的化學方程式為

Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

；
（2）請寫出玻璃導管的作用

防止B中的液體倒吸

（只寫一點就可）；
（3）對試管A進行加熱，發現D試管中有氣泡逸出，品紅溶液很快褪色，但最終未見C試管中氫氧化鋇溶液出現渾濁，為探究C試管中未出現渾濁的原因，該小組同學在化學手冊中只查閱到下列物質常溫下的溶解度數據：

物質	溶解度	物質	溶解度
Ca（OH）2	0.173	Ba（OH）2	3.89
CaCO3	0.0013	BaSO3	0.016
Ca（HCO3）2	16.60

請你應用類比研究方法幫他們預測C試管未出現渾濁的原因：

生成了溶解度較大的亞硫酸氫鋇

；
（4）為驗證C試管中溶液的組成，進行了下列實驗，請你幫助完成下列實驗報告：

實驗方案	現象
方案1：取少量溶液于試管中，加入稀鹽酸，加熱，用① 濕潤的品紅試紙 檢驗產生的氣體．	② 試管中有氣泡生成，品紅試紙褪色
方案2：取少量溶液于試管中，加入③ 氫氧化鈉 溶液并觀察現象．	④ 試管中出現渾濁

（5）實驗完畢，取下試管B并加熱，可觀察的現象是

溶液由無色恢復為紅色

，該實驗可以達到的目的是

二氧化硫和有色物質生成的無色物質是不穩定的

；
（6）試管D用于吸收多余的SO₂，向吸收SO₂后的混合溶液中加少許溴水，振蕩后溶液變為無色，寫出加溴水后褪色反應的離子方程式．

SO₃^2-+Br₂+2OH^-=H₂O+SO₄^2-+2Br^-

．

Answer 1

分析：（1）加熱條件下，銅和濃硫酸反應生成硫酸銅和二氧化硫、水，注意銅和稀硫酸不反應；
（2）防止液體倒吸；
（3）用類比法比較表格中鈣的化合物和鋇的化合物的溶解性，從而確定未產生沉淀的原因；
（4）用品紅檢驗二氧化硫，亞硫酸氫根離子能和氫氧根離子反應生成而中和氫元素；
（5）品紅溶液的漂白性不穩定，加熱反應后的溶液易恢復原來顏色；
（6）溴具有強氧化性，能把亞硫酸根離子氧化生成硫酸根離子，同時自身被還原生成溴離子．

解答：解：（1）加熱條件下，銅和濃硫酸的反應方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）防止B中的液體倒吸，故答案為：防止B中的液體倒吸；
（3）通過比較表格知，鋇的化合物溶解性大于鈣的化合物，所以沒有產生沉淀的原因是：生成了溶解度較大的亞硫酸氫鋇，故答案為：生成了溶解度較大的亞硫酸氫鋇；
（4）①亞硫酸氫鋇和鹽酸反應生成氯化鋇和二氧化硫、水，二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以可以用濕潤的品紅試紙檢驗生成的氣體，其現象是試管中有氣泡生成，品紅試紙褪色，故答案為：濕潤的品紅試紙，試管中有氣泡生成，品紅試紙褪色；
②亞硫酸氫鋇和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鋇和水、亞硫酸鈉，產生沉淀，所以所用試劑是氫氧化鈉溶液，反應現象是試管中出現渾濁，故答案為：氫氧化鈉溶液，試管中出現渾濁；
（5）二氧化硫的漂白性是暫時的，加熱漂白后的溶液，溶液會恢復原來的顏色，根據此實驗可以證明：二氧化硫和有色物質生成的無色物質是不穩定的，故答案為：溶液由無色恢復為紅色，說明二氧化硫和有色物質生成的無色物質是不穩定的；
（6）溴具有強氧化性，能把亞硫酸根離子氧化生成硫酸根離子，同時自身被還原生成溴離子，
離子方程式為：SO₃^2-+Br₂+2OH^-=H₂O+SO₄^2-+2Br^-，
故答案為：SO₃^2-+Br₂+2OH^-=H₂O+SO₄^2-+2Br^-．

點評：本題考查了濃硫酸的性質、二氧化硫的檢驗等知識點，難度不大，注意二氧化硫具有漂白性，能使品紅溶液褪色，但不能使酸堿指示劑褪色，為易錯點．