题目内容

某化学课外兴趣小组探究氢气还原氧化铜的反应,有如下实验装置:

⑴上述A装置可用于实验室制取氢气和二氧化碳,请分别写出实验室制取氢气和二氧化碳的化学方程式                            ;                                   。
⑵请你参与探究氢气还原氧化铜得到的红色固体的成分,完成下列各题:
已知信息:Ⅰ.Cu和Cu2O均为不溶于水的红色固体;Ⅱ.Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
提出问题:红色固体含有什么物质?
①猜想假设:
假设一:红色固体只含有Cu;假设二:红色固体只含Cu2O;
假设三:                                  (请补充完成假设三)。
②实验探究:(填写表中空格)
实验操作
实验现象
实验结论
a.取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中
无明显现象
假设        成立
b.取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中
                        
假设二和假设三均成立
 
③数据处理:甲同学称取Wg红色固体加入到足量硫酸溶液中使其充分反应后,     (填操作名称)、洗涤、干燥,称量剩余红色固体质量为mg,通过计算,若m       (选填>、<或=),则假设二成立;若m       (选填>、<或=),则假设三成立。
④交流与反思:只要假设合理,实验方法正确,根据实验现象和数据就能得出结论。
⑴Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
⑵①红色固体含有Cu和Cu2O两种物质; ②一;溶液由无色变为蓝色  ③过滤;=;>

试题分析:(1)实验室常用锌粒与稀硫酸反应制取氢气,同时还生成硫酸锌,故反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,同时还生成氯化钙和水,故反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)①根据题意,氢气还原氧化铜有可能生成铜或氧化亚铜,故可猜想反应后的生成物为:铜、或氧化亚铜、或铜与氧化亚铜的混合物。
②由于铜属于H后金属,故稀硫酸不能与铜发生反应;而根据资料可知,氧化亚铜能与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水;因此,当取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中,a若无现象时,说明固体中只含有铜;而b若溶液变成蓝色时,则说明红色固体中含有氧化亚铜,即假设二和假设三均成立。
③根据题意,要从溶液中得到不溶于液体的剩余的红色固体,需先进行过滤,然后再洗涤、干燥。
若假设二成立,则红色固体中只含Cu2O,那么Wg红色固体(Cu2O)都能与足量稀硫酸反应,据此,根据Cu2O的质量Wg,可计算出剩余固体(Cu)m的质量。
解,假设Wg红色固体全部是Cu2O,反应后生成铜的质量为m,则
Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O
144       64
W        m
144:64=W:m
解得,m=
即当m=时,假设二成立。    
若m>时,则说明红色固体中原本就含有铜,所以假设三成立。
点评:对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析的实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等。
练习册系列答案
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现有实验室制取气体的部分装置,请结合所学化学知识,回答有关问题:
    
A         B          C            D         E       F
(1)请写出图中标有字母的仪器名称:a         b         c       
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,装置A还需做的一点改动是         ,请用化学式写出该反应的表达式:                             ;若要收集一瓶较纯净的氧气应选用的收集装置是           。(填写字母编号,下同)
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时,可用的发生装置是      ,请用化学式写出该反应的表达式:                 ,其中二氧化锰起           作用。
若用D装置收集氧气,试写出验满的方法(包括操作、现象、结论)                      。
(4)通过查阅资料得知:硫化氢(H2S)是一种有毒气体,其密度比空气大,且能溶于水,水溶液呈酸性。实验室通常用硫化亚铁(FeS)与稀硫酸在常温下通过复分解反应制得。小芳同学在实验室制取硫化氢气体,她应选择的反应的发生装置是              ,收集装置是              。
(5)实验室制取二氧化碳反应的表达式为:                             ,如图F所示,向烧杯中注入二氧化碳,下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,说明二氧化碳具有的性质是            、            。因此,二氧化碳可用于            。

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