题目内容
【题目】某化学小组同学利用盐酸和氧化铜进行实验的过程中,出现了意想不到的现象:发现溶液变为了绿色。为探究溶液变绿的原因,进行系列实验。
(查阅资料)①氧化铜(CuO)为黑色固体②铜离子(Cu2+)在水溶液中呈蓝色
(进行实验)
实验1:取2mL不同浓度的盐酸分别加入到盛有0.2g氧化铜的试管中,进行实验。
序号 | 浓盐酸与水的体积比 | 现象 |
1-1 | 1:1 | 30秒后溶液变为绿色,无黑色固体剩余 |
1-2 | 1:2 | 1分钟后溶液变为蓝绿色,无黑色固体剩余 |
1-3 | 1:3 | 2分钟后溶液变为蓝色,无黑色固体剩余 |
1-4 | 1:4 | 4分钟后溶液变为浅蓝色,有黑色固体剩余且不再减少 |
实验2:取2mL稀盐酸(浓盐酸与水的体积比为1:3)加入到盛有0.2g氧化铜的试管中,实验装置如下。
序号 | 2-1 | 2-2 |
操作 | ||
现象 | 2分钟后溶液变为蓝色,无黑色固体剩余 | 10秒后溶液变为浅绿色,无黑色固体剩余 |
(解释与结论)
(1)补全氧化铜与盐酸反应的化学方程式:_____
(2)实验1中配制不同浓度的盐酸时,需要使用的仪器包括_____(填序号,下同)。
A 量筒
B 烧杯
C 玻璃棒
D 酒精灯
(3)实验1的目的是_____。
(4)结合实验1和实验2,得出的结论是_____。
(反思与评价)
(5)实验1-4中,“有黑色固体剩余”的原因是_____。
(6)实验1中若进行浓盐酸与水的体积比为1:5的实验,充分反应后可能出现的现象为_____。
A 溶液变为绿色,无黑色固体剩余
B 溶液变为更浅的蓝色,有黑色固体剩余
C 溶液变为更浅的蓝色,无黑色固体剩余
【答案】H2O ABC 探究盐酸的浓度与反应速率的关系 反应物的浓度越大,温度越高,反应速率越快 盐酸的量不足,没有将氧化铜完全反应掉 B
【解析】
解释与结论:(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含1个铜原子、1个氧原子、2个氢原子,2个氯原子,生成物中含有1个铜原子、2个氯原子,故还应含有1个氧元素,2个氢原子,故还有水生成,将化学方程式补全为:;
(2)用浓溶液配制稀溶液需要用到的仪器有:量筒(量取所需的水和浓盐酸)、玻璃棒(搅拌)、烧杯(溶解仪器)、胶头滴管。
故选ABC;
(3)由实验1可知,该实验将浓盐酸配制成不同浓度的稀盐酸,然后取2mL不同浓度的盐酸分别加入到盛有0.2g氧化铜的试管中,然后记录溶液变色的时间,变量是盐酸的浓度,故该实验是探究盐酸的浓度与反应速率的关系;
(4)由实验1可知,盐酸浓度越大,溶液变色的时间越短,说明盐酸浓度越大,反应速率越快;
实验2:取2mL稀盐酸(浓盐酸与水的体积比为1:3)加入到盛有0.2g氧化铜的试管中,常温下,2分钟后溶液变为蓝色,无黑色固体剩余,加热时,10秒后溶液变为浅绿色,无黑色固体剩余,说明温度越高,反应速率越快。
故结合实验1和实验2,得出的结论是:反应物的浓度越大,温度越高,反应速率越快;
反思与评价:(5)实验1-4中,“有黑色固体剩余”,可能是盐酸的浓度过小,盐酸的量不足,没有将氧化铜完全反应掉,故填:盐酸的量不足,没有将氧化铜完全反应掉;
(6)由实验1可知,盐酸的浓度越小,反应生成溶液的颜色越浅,盐酸浓度越小,盐酸的量越不足,浓盐酸与水的体积比:1:4时,4分钟后溶液变为浅蓝色,有黑色固体剩余且不再减少,故浓盐酸与水的体积比为1:5时,溶液颜色会变为更浅的蓝色,黑色固体有剩余。
故选B。