15.(2009·上海市高三月考)研究性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(红色),进行了认真的探究。
Ⅰ.查阅资料:①Cu2O属于碱性氧化物;②高温灼烧CuO生成Cu2O和O2;③Cu2O
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,观察溶液是否呈蓝色;
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)请你评价方案1和方案2。若你认为方案合理,请简述其化学原理;若你认为
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与c应符合的数学关系式为
____________,该实验方案最少得进行________次称量。
Ⅲ.另一小组乙设计了新的探究方案,拟通过干燥管中CuSO4是否变蓝来判断样
品中是否含有Cu2O,装置如图所示。

(3)简述该探究方案中,检查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,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在盛有硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管。
解析:(1)从稀HNO3有强氧化性,能氧化铜且生成Cu(NO3)2分析。
(2)红色固体的质量m=(b-a)g,高温灼烧至质量恒定,产物为Cu2O,为
(c-a)g,假设红色固体全部是Cu,则:
2Cu+O22CuO,4CuO2Cu2O+O2↑,得关系式:
2Cu -
Cu2O
2×64
144
(b-a)g
x
x==g
因确认红色固体粉末中含有Cu2O,故>(c-a)。
答案:(1)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
氧化亚铜与稀硫酸生成Cu和Cu2+,导致溶液呈蓝色。(2)c< 4
(3)关闭导气管上的活塞A,从漏斗中往试管里注水,使漏斗中的液面高度高于
试管中的液面高度,且两液面高度保持不变,说明气体发生装置气密性良好(方
法合理即可)
(4)①②③