Question

某研究性學(xué)習(xí)小組為研究Cu與濃H₂SO₄的反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)探究方案(說(shuō)明：①裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫(huà)出，②SO₂易溶于水而不溶于CCl₄）

實(shí)驗(yàn)藥品：細(xì)銅絲、98.3%的H₂SO₄、品紅溶液、澄清石灰水、CCl₄、NaOH溶液等。
以下是該學(xué)習(xí)小組部分交流記錄及后續(xù)探究實(shí)驗(yàn)的記錄。
材料1：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象摘錄：加熱前，無(wú)明顯現(xiàn)象發(fā)生，加熱后，液面下銅絲變黑，產(chǎn)生氣泡，有細(xì)小黑色顆粒狀物質(zhì)從銅絲表面進(jìn)入濃硫酸中，黑色物質(zhì)是什么？較長(zhǎng)時(shí)間加熱后，黑色顆粒狀物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛野咨�固體，猜想該灰白色固體極有可能是未溶于濃硫酸的CuSO₄。
材料2：探究實(shí)驗(yàn)剪輯：將實(shí)驗(yàn)所得黒色固體分離出來(lái)，再經(jīng)水洗仍有少量黑色不溶物，將該黒色不溶物分為三份：
①向其中加入幾滴濃硝酸，產(chǎn)生大量紅棕色氣體。
②向其中加入稀硫酸，黑色明顯變淺，溶液呈淺藍(lán)色。
③經(jīng)過(guò)濾、稀硫酸洗滌、蒸餾水洗、干燥后放入氧氣流中加熱，然后冷卻，用電子天平稱重發(fā)現(xiàn)質(zhì)量減少10%左右。
根據(jù)上述材料回答下列問(wèn)題：
(1) A試管上方的長(zhǎng)導(dǎo)管作用是________________________；  D、E兩支試管中CCl₄的作用是______________________。
(2)加熱過(guò)程中，觀察到A試管中出現(xiàn)大量白色煙霧，起初部分煙霧在試管上部?jī)?nèi)壁析出淡黃色固體物質(zhì)，在持續(xù)加熱濃硫酸(沸騰)時(shí)，淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地消失。該淡黃色固體物質(zhì)可能是___________________，寫(xiě)出淡黃色固體物質(zhì)消失的化學(xué)反應(yīng)方程式___________________________。
(3) 對(duì)A試管中的濃H₂SO₄和銅絲進(jìn)行加熱，很快發(fā)現(xiàn)C試管中品紅溶液褪色，且D試管中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁，據(jù)此推知A試管中反應(yīng)生成了________________。
(4)銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式________________（寫(xiě)主要產(chǎn)物），根據(jù)上述研究，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，你認(rèn)為液面下方銅絲表面的黑色物質(zhì)成分是___________(寫(xiě)化學(xué)式)。

Answer 1

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