题目

题型：福建省模拟题难度：来源：

某研究性学习小组为研究Cu与浓H₂SO₄的反应，设计了如下图所示的实验探究方案(说明：①装置中的固定仪器和酒精灯均未画出，②SO₂易溶于水而不溶于CCl₄）
实验药品：细铜丝、98.3%的H₂SO₄、品红溶液、澄清石灰水、CCl₄、NaOH溶液等。
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。
材料1：实验现象摘录：加热前，无明显现象发生，加热后，液面下铜丝变黑，产生气泡，有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中，黑色物质是什么？较长时间加热后，黑色颗粒状物质逐渐转变为灰白色固体，猜想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO₄。
材料2：探究实验剪辑：将实验所得黒色固体分离出来，再经水洗仍有少量黑色不溶物，将该黒色不溶物分为三份：
①向其中加入几滴浓硝酸，产生大量红棕色气体。
②向其中加入稀硫酸，黑色明显变浅，溶液呈浅蓝色。
③经过滤、稀硫酸洗涤、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热，然后冷却，用电子天平称重发现质量减少10%左右。
根据上述材料回答下列问题：
(1) A试管上方的长导管作用是________________________；  D、E两支试管中CCl₄的作用是______________________。
(2)加热过程中，观察到A试管中出现大量白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质，在持续加热浓硫酸(沸腾)时，淡黄色固体物质又慢慢地消失。该淡黄色固体物质可能是___________________，写出淡黄色固体物质消失的化学反应方程式___________________________。
(3) 对A试管中的浓H₂SO₄和铜丝进行加热，很快发现C试管中品红溶液褪色，且D试管中澄清石灰水出现浑浊，据此推知A试管中反应生成了________________。
(4)铜与浓硫酸反应的化学方程式________________（写主要产物），根据上述研究，结合所学知识，你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是___________(写化学式)。

答案

（1）冷凝、回流；防止倒吸
（2）S；S+2H₂SO₄（浓）3SO₂↑+2H₂O
（3）SO₂
（4）Cu+2H₂SO₄（浓）SO₂↑+2H₂O+CuSO₄；CuO、CuS、Cu₂S