某学习小组利用下图装置探究铜与浓H
2SO
4的反应(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。
资料:微量Cu
2+与过量NaOH溶液发生反应:Cu
2++4OH
− =[Cu(OH)
4]
2−,[Cu(OH)
4]
2−溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。

编号
| 实验用品
| 实验现象
|
I
| 10mL 15mol/L 浓H2SO4溶液
| 过量铜片
| 剧烈反应,品红溶液褪色,150℃时铜片表面产生大量黑色沉淀,继续加热,250℃时黑色沉淀消失。
|
II
| 10mL 15mol/L 浓H2SO4溶液
| 适量铜片
| 剧烈反应,品红溶液褪色,150℃时铜片表面产生少量黑色沉淀,继续加热,250℃时黑色沉淀消失。
|
(1)A中反应的化学方程式是________。
(2)将装置C补充完整并标明所用试剂________。
(3)实验I中,铜片表面的黑色沉淀可能含CuO、Cu
2S或CuS。为探究黑色沉淀的成分,取出反应后的铜片,用水小心冲洗后,进行下列操作:

| 
|
i. 黑色沉淀脱落,一段时间后,上层溶液呈无色。
| ii. 开始时,上层溶液呈无色,一段时间后,上层溶液呈淡蓝色。
|
甲认为通过上述两个实验证明黑色沉淀不含CuO,理由是________。
②乙同学认为仅通过颜色判断不能得出上述结论,理由是______。需要增加实验iii,说明黑色沉淀不含CuO,实验iii的操作和现象是_______。
(4)甲同学对黑色沉淀成分继续探究,补全实验方案:
编号
| 实验操作
| 实验现象
|
iv
| 取洗净后的黑色沉淀,加入适量_____溶液,加热。
| 黑色沉淀全部溶解,试管上部出现红棕色气体,底部有淡黄色固体生成。
|
(5)用仪器分析黑色沉淀的成分,数据如下:
150℃取样
| 230℃取样
|
铜元素3.2g,硫元0.96g。
| 铜元素1.28g,硫元0.64g。
|
230℃时黑色沉淀的成分是__________。
(6)为探究黑色沉淀消失的原因,取230℃时的黑色沉淀,加入浓H
2SO
4,加热至250℃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,溶液变蓝。用化学方程式解释原因____。
(7)综合上述实验过程,说明Cu和浓H
2SO
4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,Cu和浓H
2SO
4反应的实验方案是______。