(2014•遵义)定性和定量结合既是化学的重要思想,也是研究物质组成的重要方法.某研究性学习小组为检测实验室用H2还原C

(2014•遵义)定性和定量结合既是化学的重要思想,也是研究物质组成的重要方法.某研究性学习小组为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体Cu中是否含有Cu2O(红色),进行了认真的探究.请你一起踏上探究之路,回答下列问题.
【查阅资料】
①无水CuSO4遇水变蓝
②高温灼烧CuO生成Cu2O和O2
③Cu2O与稀H2SO4反应:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O
【设计实验方案】
方案1 取该红色固体加入适量稀H2SO4,实验现象为______,结论为红色固体中含有Cu2O.
方案2 装置如图所示,拟通过干燥管中CuSO4变蓝来判断红色固体是否含有Cu2O.

(1)为确保探究的科学、合理、安全.实验中还应采取的措施有______;(填序号)
①加热前先排尽装置中的空气
②在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置
③在盛有CuSO4的干燥管后再连接一个装有浓H2SO4的洗气瓶
(2)由方案2实验后得出结论:红色固体中含有Cu2O.写出红色固体Cu2O与H2反应的化学方程式
H2+Cu2O
.
2Cu+H2O
H2+Cu2O
.
2Cu+H2O

方案3 称得干燥坩埚(常用于固体加热的容器)的质量为ag,取红色固体置于坩埚中称得总质量为bg,在空气中高温灼烧至质量恒定,称得最后坩埚与固体总质量为cg.
(1)该实验方案最少得进行______次称量;
(2)若确认红色固体中含有Cu2O,则c与a,b应符合的数学关系式为
c<[9b−a/8]
c<[9b−a/8]
粉色girl 1年前 已收到1个回答 举报

hmmmmmm 幼苗

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解题思路:方案1 根据氧化亚铜和硫酸反应生成硫酸铜,硫酸铜溶液呈蓝色进行解答;
方案2
(1)根据水的存在会对实验结果造成影响来回答判断;
(2)根据氢气和氧化亚铜在加热条件下生成铜和水进行解答;
方案3
(1)根据在空气中高温灼烧至质量恒定,这一步骤至少需称量2次,加上前面的2次称量,故该实验方案最少得进行4次称量进行解答.
(2)根据铜元素守恒计算得出正确结论.

方案1 氧化亚铜和硫酸反应生成硫酸铜,硫酸铜溶液呈蓝色,所以取该红色固体加入适量稀H2SO4,实验现象为溶液变为蓝色,结论为红色固体中含有Cu2O;
方案2
(1)根据硫酸铜是否变蓝判断是否含有氧化亚铜时,要注意水的干扰因素,所以制取的氢气要干燥,可以在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置,并且要将空气中的水的干扰排除,可以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,实验前要将装置中的空气排净,防止干扰;
故答案为:①②③;
(2)氢气和氧化亚铜在加热条件下生成铜和水,反应的化学方程式为H2+Cu2O


.
2Cu+H2O;
方案3
(1)根据在空气中高温灼烧至质量恒定,这一步骤至少需称量2次,加上前面的2次称量,故该实验方案最少得进行4次称量进行解答.
(2)单质Cu在空气中加热生成CuO,CuO高温灼烧会生成Cu2O和O2,因此最后坩埚中剩下的固体是Cu2O,质量为(c-a)g,则Cu元素的质量=(c−a)g×
128
144×100%,所取红色固体的质量为(b-a)g,若红色固体中有Cu2O,即Cu和Cu2O的混合物,那么红色固体中Cu元素的质量应该小于(b-a)g,即(c−a)g×
128
144×100%<b-a,
解得c<[9b−a/8],故若红色粉末中含有Cu2O,则a、b与c的应符合的数学关系式为c<[9b−a/8].
方案1:溶液变为蓝色;
方案2:(1)①②③;
(2)H2+Cu2O


.
2Cu+H2O;
方案3:(1)4;
(2)c<[9b−a/8].

点评:
本题考点: 实验探究物质的组成成分以及含量;氢气的制取和检验;酸的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;氢气的化学性质与燃烧实验.

考点点评: 本题是一道性质实验方案的设计考题,注意知识的迁移和应用是解题的关键,难度不大.

1年前

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