题目内容

【题目】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),进行了认真的研究.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O2③Cu2O与稀H2SO4反应:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O
(1)【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.
(2)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.

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
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
(3)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

【答案】
(1)溶液变为蓝色
(2)①②③,H2+Cu2O高温2Cu+H2O
(3)4,
【解析】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;

所以答案是:溶液变为蓝色;

方案2①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;

所以答案是:①②③;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根据铜元素守恒,则

2Cu~

Cu2O

128

144

b-a

c-a

解得,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

所以答案是:4;c<

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