铜及其化合物一般都具有特征颜色,例如Cu、Cu2O呈红色,CuO呈黑色、

铜及其化合物一般都具有特征颜色,例如Cu、Cu2O呈红色,CuO呈黑色、CuSO4·5H2O呈蓝色等。研究性学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得的红色固体中是否含有 Cu2O进行了认真探究。

Ⅰ.查阅资料:Cu2O属于碱性氧化物;高温灼烧CuO生成Cu2O;Cu2O在酸性条件下能发生下列反应:

Cu2O+2H===Cu+Cu2+H2O

Ⅱ.设计实验方案:

方案1:取该红色试样溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色的变化。

方案2:取该红色试样溶于足量的稀硫酸中,观察溶液是否呈蓝色。

方案3:称得干燥坩埚的质量为a g,取红色试样置于坩埚中称得总质量为b g,在空气中高温灼烧至质量恒定,称得最后总质量为c g。

(1)请你评价方案1和方案2。如果你认为该方案合理,请简述其化学原理;如果你认为该方案不合理,请简述原因。

方案1:____________________________________________________________。

方案2:__________________________________________________________。

(2)方案3中,若确认红色粉末中含有Cu2O,则a、b、c应符合的数学的关系为________,该实验方案最少得进行________次称量。

Ⅲ.研究性学习小组乙,设计了新的探究方案,拟通过干燥管中CuSO4是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O,装置如图所示:

(3)简述该探究方案中,检验气体发生装置气密性的方法(说明操作方法、现象和结论)

________________________________________________________________________。

(4)为确保探究的科学、合理、安全,你认为实验中还应采取的措施有________(填序号)。

A.在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一干燥装置

B.加热前先排尽装置中的空气

C.在盛有硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管

答案

(1)方案1:不合理,因为铜和氧化亚铜均能与稀硝酸反应生成Cu2,形成蓝色溶液

方案2:合理,因为铜与稀硫酸不反应,氧化亚铜与稀硫酸反应生成Cu和Cu2,导致溶液呈蓝色

(2)c<  4

(3)关闭导气管上的活塞,从分液漏斗中往试管中注水,使漏斗中的液面高度高于试管中的液面高度,并且一段时间内不回落,说明气体发生装置气密性良好

(4)ABC


解析:

(1)注意稀硝酸的强氧化性能将铜氧化,而铜与稀硫酸不反应。

(2)设红色试样中含Cu的质量为x。灼烧过程中发生的反应为:

4Cu+O22Cu2O

  256  32

  x  c-b

x==8(c-b)

如有Cu2O,则x=8(c-b)<b-a,即c<。

此实验方案至少要称量如下4次:干燥坩埚质量、坩埚加试样质量、灼烧后坩埚和药品总质量、再灼烧后坩埚和药品总质量(此次应与前一次相同方可,为重复实验,说明已加热至恒重)。

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