题目内容
单质铜及其化合物一般都具有特殊的颜色,如
某学校学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体中是否含有Cu2O,进行了认真的研究。
Ⅰ.查阅资料得出下列信息:
①Cu2O属于碱性氧化物;
②高温灼烧CuO生成Cu2O;
③Cu2O在酸性条件下能发生反应:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
Ⅱ.设计实验方案:
方案1:取该红色固体溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化。
方案2:取该红色固体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,取红色固体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)写出Cu2O与稀硝酸反应的化学方程式:_______________________。
(2)请你评价方案1和方案2的合理性,并简述理由:
方案1:_______________________。
方案2:_______________________。
(3)方案3中,若确认红色固体中含有Cu2O,则a、b、c的关系为________,在该实验方案中最少应进行________次称量。
Ⅲ.学习小组乙设计了新的探究方案,拟根据干燥管中无水硫酸铜是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O,装置如图所示。
(4)该探究方案中检验气体发生装置气密性的方法为________(说明操作方法、现象和结论)。
(5)为确保探究的科学、合理和安全,你认为实验中还应采取的措施有____(填序号)。
A.在氢气发生装置与硬质玻璃管之间增加一个干燥装置
B.加热前先排尽装置中的空气
C.在盛有无水硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管
Cu | Cu2O | CuO | Cu(OH)2 | CuSO4·5H2O |
红色(或紫红色) | 红色(或砖红色) | 黑色 | 蓝色 | 蓝色 |
某学校学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体中是否含有Cu2O,进行了认真的研究。
Ⅰ.查阅资料得出下列信息:
①Cu2O属于碱性氧化物;
②高温灼烧CuO生成Cu2O;
③Cu2O在酸性条件下能发生反应:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
Ⅱ.设计实验方案:
方案1:取该红色固体溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化。
方案2:取该红色固体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,取红色固体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)写出Cu2O与稀硝酸反应的化学方程式:_______________________。
(2)请你评价方案1和方案2的合理性,并简述理由:
方案1:_______________________。
方案2:_______________________。
(3)方案3中,若确认红色固体中含有Cu2O,则a、b、c的关系为________,在该实验方案中最少应进行________次称量。
Ⅲ.学习小组乙设计了新的探究方案,拟根据干燥管中无水硫酸铜是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O,装置如图所示。
(4)该探究方案中检验气体发生装置气密性的方法为________(说明操作方法、现象和结论)。
(5)为确保探究的科学、合理和安全,你认为实验中还应采取的措施有____(填序号)。
A.在氢气发生装置与硬质玻璃管之间增加一个干燥装置
B.加热前先排尽装置中的空气
C.在盛有无水硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管
(1)3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(2)不合理,因为铜和氧化亚铜均可溶于稀硝酸形成蓝色溶液
合理,因为氧化亚铜可与稀硫酸反应生成Cu和Cu2+,导致溶液呈蓝色
(3)8c<9b-a 4
(4)关闭导气管上的活塞,从分液漏斗往试管中注水,使漏斗中的液面高于试管中的液面,静置一段时间后液面差不变,说明气体发生装置气密性良好
(5)ABC
(2)不合理,因为铜和氧化亚铜均可溶于稀硝酸形成蓝色溶液
合理,因为氧化亚铜可与稀硫酸反应生成Cu和Cu2+,导致溶液呈蓝色
(3)8c<9b-a 4
(4)关闭导气管上的活塞,从分液漏斗往试管中注水,使漏斗中的液面高于试管中的液面,静置一段时间后液面差不变,说明气体发生装置气密性良好
(5)ABC
该题实际上给出了四种方案,方案1中因硝酸具有氧化性,所以无法区分溶液中的Cu2+是来自于Cu还是Cu2O;方案2中因稀硫酸无强氧化性,所以通过观察溶液是否显蓝色可以判断红色固体中是否含有Cu2O;方案3是通过定量分析的方法来进行判断的,原理是4Cu+O2,2Cu2O,若(b-a)g红色固体全部是Cu,则Cu2O的质量为(b-a)g,若红色固体中含有Cu2O,则(b-a)g>(c-a)g,即8c<9b-a。(5)学习小组乙的探究方案存在一定的弊端,如没有设计干燥装置。制取的H2中含水蒸气,空气中也有水蒸气,都能使无水硫酸铜变蓝色。
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