题目内容
【题目】化学兴趣小组用如下装置,进行有关碳及其氧化物的实验(图中夹持仪器已略去)。在完成气密性检查后加入药品,并已设法在玻璃管及试管中充满二氧化碳。
![]()
(1)完成实验,填好表格
实验步骤 | 实验现象 | 实验分析 |
缓缓通入 CO2,点燃A 处酒精喷灯加 热一段时间。 | 木炭粉减少,D 中有气泡、石灰水变浑浊且_____。 | A 中发生反应的化学方程式为 ________________________。 |
点燃B 处酒精灯加热一段时间。 | B 处玻璃管内固体变红。 | 说明一氧化碳具有_____。 |
(2)C 装置的作用是_____。
(3)小明同学又将木炭与氧化铜混合加热得到红色固体,为弄清这种红色固体的成分,进行了如下的探究:
(查阅资料)Cu 和 Cu2O 均为红色固体,且Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O。
(提出猜想)红色固体是:Ⅰ.Cu Ⅱ.Cu2O Ⅲ._____。
(进行实验)
操作 | 现象 | 结论 |
取灼烧后的红色固体 2.88g 于试管中,加入足量稀硫酸充分反应 | ______ | 红色固体一定有 Cu2O |
注意:若答对以下题目奖励 4 分,化学试卷总分不超过 60 分。
(思考与分析)小林同学认为猜想Ⅱ正确,同学们分析后认为他的结论不准确,理由是__________________________。要得出正确结论,还需要测定的数据是_________,若用 a 表示该数据,则 a 的取值范围为_______,可以得出猜想Ⅲ正确。
【答案】D中的石灰水进入E中; C+CO2
2CO; 还原性 防止D中的石灰水倒吸; Cu和Cu2O; 溶液变蓝、有红色固体剩余(答到溶液变蓝即可得分) 猜想Ⅱ及猜想Ⅲ加入稀硫酸都会出现相同的现象(或无论红色固体中是否含有Cu,实验现象都不变,因此不能判断出Cu是否存在) 称量反应结束后剩余红色固体的质量 1.28g < a <2.88g
【解析】
(1)点燃A处酒精喷灯一段时间,碳还原二氧化碳生成一氧化碳,因此木炭粉减少,反应产生的二氧化碳及剩余的一氧化碳进入D中,二氧化碳能使石灰水变浑浊,同时D装置中液体被没有反应的气体压出D装置进入E;碳还原二氧化碳生成一氧化碳,化学方程式为:
;点燃B处酒精灯,一段时间,前面碳还原二氧化碳生成一氧化碳,一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,因此B处黑色粉末变为红色,说明一氧化碳具有还原性;
(2)当实验结束,停止通入二氧化碳,熄灭A、B两处的火焰,C中气压减小,D中的液体会产生倒吸,C中进入液体,所以C装置的作用是防止液体倒吸进入玻璃管;
(3)[提出猜想]红色固体的成分:Ⅲ.既有Cu也有Cu2O;
[进行实验]根据结论红色固体中一定有Cu2O再结合Cu2O和硫酸反应的方程式Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O,可知如果有Cu2O则加入稀硫酸会看到溶液变蓝(生成CuSO4)、有红色固体(Cu)剩余;
[思考与分析]猜想Ⅱ及猜想Ⅲ加入稀硫酸都会出现相同的现象,因此不能确定到底是猜想Ⅱ还是猜想Ⅲ正确;要得出正确结论,还需要称量反应结束后剩余红色固体的质量,如果2.88g红色固体全部为Cu2O,根据方程式Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O,2.88g Cu2O完全反应生成Cu的质量为1.28g,如果红色固体中含有铜,则得到铜的质量将大于1.28g,但铜的质量不可能超过原红色固体的质量2.88g,故a的取值范围为:1.28g < a < 2.88g。