某学习小组利用下图装置探究铜与浓的反应(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)。编号实验用品实验现象①浓溶液过量铜片剧烈反应，品红溶液褪色，时铜片表面产生大量黑色沉淀，继续加热，时黑色沉淀消失。②浓溶液适量铜片剧烈反应，品红溶液褪色，时铜片表面产生少量黑色沉淀，继续加热，时黑色沉淀消。【资料】①微量与过量溶液发生反应：，溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。②和均为黑色固体。回答下列问题：

1. 某学习小组利用下图装置探究铜与浓 $\text{[math]}$ 的反应(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)。

编号	实验用品		实验现象
①	$\text{[math]}$ 浓 $\text{[math]}$ 溶液	过量铜片	剧烈反应，品红溶液褪色， $\text{[math]}$ 时铜片表面产生大量黑色沉淀，继续加热， $\text{[math]}$ 时黑色沉淀消失。
②	$\text{[math]}$ 浓 $\text{[math]}$ 溶液	适量铜片	剧烈反应，品红溶液褪色， $\text{[math]}$ 时铜片表面产生少量黑色沉淀，继续加热， $\text{[math]}$ 时黑色沉淀消。

【资料】①微量 $\text{[math]}$ 与过量 $\text{[math]}$ 溶液发生反应： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。

② $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 均为黑色固体。

回答下列问题：

(1) A中主要反应的化学方程式为。

(2) 装置B的作用是。

(3) 为了探究黑色沉淀的成分，进行了下列实验：

实验Ⅰ：将含黑色固体的铜片取出放入到试管中，加入稀硫酸搅拌，充分反应后加入过量的 $\text{[math]}$ 溶液，再滴入几滴甘油，无明显现象；

实验Ⅱ：将含黑色固体的铜片取出放入到试管中，加入溶液X并加热，一段时间后，黑色沉淀全部溶解，试管口处出现红棕色气体，底部有淡黄色固体生成。

①实验Ⅰ说明黑色固体中(填“含有”或“不含有”) $\text{[math]}$ 。

②实验Ⅱ中“溶液X”是，实验证明固体为 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ 。

(4) 用仪器分析黑色沉淀的成分，数据如下：

$\text{[math]}$ 取样：铜元素 $\text{[math]}$ ，硫元素 $\text{[math]}$ 。

则 $\text{[math]}$ 时黑色沉淀的成分是。

(5) 为探究黑色沉淀消失的原因，取 $\text{[math]}$ 时的黑色沉淀，加入浓 $\text{[math]}$ ，加热至 $\text{[math]}$ 时，黑色沉淀溶解，有刺激性气味的气体生成，试管底部出现淡黄色固体，溶液变为蓝色。该过程的反应方程式为。

(6) 实验可知， $\text{[math]}$ 和浓 $\text{[math]}$ 除发生主反应外，还发生着其他副反应，为了避免副反应的发生， $\text{[math]}$ 和浓 $\text{[math]}$ 反应时应选择的实验方案是____(填标号)。 A. 将烧瓶中 $\text{[math]}$ 的浓 $\text{[math]}$ 加热至 $\text{[math]}$ 以上，然后加入适量铜片 B. 将烧瓶中 $\text{[math]}$ 的浓 $\text{[math]}$ 加热至 $\text{[math]}$ 以上，然后加入适量铜片

【考点】

浓硫酸的性质实验; 性质实验方案的设计;

【答案】

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实验探究题普通

1. 以Na₂SO₃溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。

实验	试剂		现象
	滴管	试管
	0.2mol·L^-1Na₂SO₃溶液	饱和Ag₂SO₄溶液	Ⅰ．产生白色沉淀
		0.2mol·L^-1CuSO₄	Ⅱ．溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀
		0.1mol·L^-1Al₂(SO₄)₃溶液	Ⅲ．开始无明显变化，继续滴加产生白色沉淀

（1）经验检，现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag₂SO₃。用离子方程式解释现象Ⅰ：。

（2）经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含 $\text{[math]}$ ，含有Cu⁺、Cu²⁺和 $\text{[math]}$ 。

已知：Cu⁺ $\text{[math]}$ Cu+Cu²⁺ ， Cu²⁺ $\text{[math]}$ CuI↓(白色)+I₂。

①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu⁺的实验现象是。

②通过下列实验证实，沉淀中含有Cu²⁺和 $\text{[math]}$ 。

a．白色沉淀A是BaSO₄ ，试剂1是。

b．证实沉淀中含有Cu²⁺和 $\text{[math]}$ 的理由是。

（3）已知：Al₂(SO₃)₃在水溶液中不存在。经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无 $\text{[math]}$ ，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO₄溶液褪色。

①推测沉淀中含有亚硫酸根和。

②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：

i．Al(OH)₃所吸附；

ii．存在于铝的碱式盐中。对假设ii设计了对比实验，证实了假设ii成立。

a．将对比实验方案补充完整。

步骤一：

步骤二：（按上图形式呈现）。

b．假设ii成立的实验证据是。

（4）根据实验，亚硫酸盐的性质有。盐溶液间反应的多样性与有关。

实验探究题困难

2. 实验小组对NaHSO₃溶液分别与CuCl₂、CuSO₄溶液的反应进行探究。

实验	装置	试剂x	操作及现象
Ⅰ		1 mol·L⁻¹CuCl₂溶液	加入2mL CuCl₂溶液，得到绿色溶液，30s时有无色气泡和白色沉淀产生，上层溶液颜色变浅。
Ⅱ		1 mol·L⁻¹CuSO₄溶液	加入2mL CuSO₄溶液，得到绿色溶液，3分钟未见明显变化。

已知：Ⅰ.Cu²⁺ $\text{[math]}$ [Cu(NH₃)₄]²⁺(深蓝色溶液)

Ⅱ. Cu⁺ $\text{[math]}$ [Cu(NH₃)]⁺(无色溶液) $\text{[math]}$ [Cu(NH₃)₄]²⁺(深蓝色溶液)

(1)推测实验Ⅰ产生的无色气体为SO₂ ，实验证实推测正确：用蘸有碘水的淀粉试纸接近试管口，观察到，反应的离子方程式为。

(2)对实验Ⅰ产生SO₂的原因进行分析，提出假设：

假设a： Cu²⁺水解使溶液中c(H⁺)增大；

假设b： Cl^－存在时，Cu²⁺与HSO₃^－反应生成CuCl白色沉淀，溶液中c(H⁺)增大。

①假设a不合理，实验证据是；

②实验表明假设b合理，实验I反应的离子方程式有、H⁺+ HSO₃^-= SO₂↑+H₂O。

(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ，提出假设：Cl^－增强了Cu²⁺的氧化性。

下述实验Ⅲ证实了假设合理，装置如图。实验方案：闭合K，电压表的指针偏转至“X”处；向U形管(补全实验操作及现象)。

(4)将实验Ⅱ的溶液静置24小时或加热后，得到红色沉淀。经检验，红色沉淀中含有Cu⁺、Cu²⁺和SO₃²⁻。

①通过实验Ⅳ证实红色沉淀中含有Cu⁺和Cu²⁺。

实验Ⅳ：

证实红色沉淀中含有Cu⁺的实验证据是；

②有同学认为实验Ⅳ不足以证实红色沉淀中含有Cu²⁺ ，设计实验Ⅳ的对比实验Ⅴ，证实了Cu²⁺的存在。实验Ⅴ的方案和现象是：。

实验探究题普通

完成下列各题。

（1）甲烷高温下可分解为乙炔和氢气。写出甲烷分解的方程式为。

I．甲烷在加热条件下可还原氧化铜，气体产物除水蒸气外，还有碳的氧化物。某化学小组利用如图装置探究其反应产物。

[查阅资料]：

①CO能与银氨溶液反应： $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$ 为红色，不与 $\text{[math]}$ 反应，能发生反应： $\text{[math]}$ 。

（2）装置A中反应的化学方程式为。

（3）按气流方向各装置从左到右的连接顺序为A→F→→C→G(填字母)。

Ⅱ．实验中滴加稀盐酸的操作为：先打开分液漏斗上口的玻璃塞(或先使分液漏斗上口的玻璃塞的凹槽对准漏斗上的小孔)，再将分液漏斗下面的打开，使稀盐酸缓慢滴下。

（4）已知气体产物中含有CO，则装置C中可观察到的现象是；装置F的作用为。

（5）当反应结束后，装置D处试管中固体全部变为红色。

①设计实验证明红色固体中含有 $\text{[math]}$ ：。

②欲证明红色固体中是否含有Cu，甲同学设计如下实验：向少量红色固体中加入适量0.1 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液，发现溶液变蓝，据此判断红色固体中含有Cu。乙同学认为该方案不合理，欲证明甲同学的结论，还需增加如下对比实验，完成表中内容。

实验步骤(不要求写出具体操作过程)	预期现象和结论
	若观察到溶液不变蓝，则证明红色固体中含有Cu；若观察到溶液变蓝，则不能证明红色固体中含有Cu

实验探究题困难