Question

17．如图1为实验室用一氧化碳还原氧化铜的实验装置图，某兴趣小组在老师的指导下按如图连接装置、检查装置的气密性、装药品、固定装置．但就下面的实验操作顺序问题出现了分歧：小丽认为先通一段时间CO排净空气，然后再点燃A处酒精灯和C处酒精灯，小亮觉得这样做不好，他的理由是：一氧化碳是有毒气体，对空气有污染；小亮主张先点燃A处酒精灯和C处酒精灯，然后再通CO，小菊又提出反对，她的理由是：一氧化碳具有可燃性，与容器内的空气混合，点燃后可能会发生爆炸，老师认他们的反对意见都有道理．请你帮助这两位同学解决他们的困难，你的办法是：先通入一段时间氮气或稀有气体，排净玻璃管内的空气，然后再点燃酒精灯．

小红为了探究CO是否也能还原CuO，做了如图2所示的实验．实验发现CO与CuO加热后黑色粉末变成红色粉末．请你参与该研究过程：
【研究课题】探究红色粉末的主要成分
【查阅资料】
（1）有关物质的颜色：Cu：红色，CuO：黑色，Cu₂O：红色，CuSO₄溶液：蓝色．
（2）CuO和Cu₂O都能和稀硫酸发生反应，化学方程式为：
CuO十H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；           Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O
【猜想与实验】
（1）如果硬质玻璃管内红色粉末为一种物质，请猜想它的成分，并设计简单的实验证明你的猜测．

猜想	简单实验方案	现象	CO和CuO反应的化学方程式
Cu	将红色粉末放入试管中，再向试管中滴加稀硫酸	不反应，说明红色物质就是铜	CO+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO2
Cu2O	红色粉末放入试管中，再向试管中滴加稀硫酸	反应且溶液变为蓝色，说明红色物质是Cu2O	2CO+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu2O+2CO2

Answer 1

分析 一氧化碳有毒，扩散到空气中能够污染环境；一氧化碳具有可燃性，与空气或与氧气混合达到一定程度时，遇明火会发生爆炸；可以用氮气、或稀有气体等化学性质不活泼的物质排尽装置中的空气；
[猜想与实验]（1）①Cu粉末：红色，与硫酸不反应，所以可以形成CO与CuO加热的化学方程式；
②Cu₂O粉末：红色，Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，生成蓝色溶液和红色物质铜，所以CO与CuO加热生成Cu₂O．

解答 解：一氧化碳是有毒气体，对空气有污染，因此不能不采取任何措施就用一氧化碳排净空气；
一氧化碳具有可燃性，与容器内的空气混合，点燃后可能会发生爆炸，因此不能不排净空气就点灯；
要想不污染空气，又防止发生爆炸，可以采取下列措施：先通入一段时间氮气或稀有气体，排净玻璃管内的空气，然后再点燃酒精灯；或去掉酒精灯，右侧导管口系一个气球，用于收集尾气，从左侧导管通人一氧化碳过一会儿再点燃酒精喷灯．
[猜想与实验]
（1）①红色粉末为一种物质，请猜想它的成分，为：Cu粉末或Cu₂O粉末；
②设计简单实验证明猜测：利用稀硫酸，构成现象；由于存在两种可能，一是剩余固体为红色的铜，则加入硫酸不会有明显现象：二是氧化亚铜，加入硫酸会生成蓝色溶液．所以可以根据加入硫酸后的现象差别来判断．（不要视为混合物，因为题目有明确的前提）；
故答案为：
一氧化碳是有毒气体，对空气有污染；
一氧化碳具有可燃性，与容器内的空气混合，点燃后可能会发生爆炸；
先通入一段时间氮气或稀有气体，排净玻璃管内的空气，然后再点燃酒精灯；或去掉酒精灯，右侧导管口系一个气球，用于收集尾气，从左侧导管通人一氧化碳过一会儿再点燃酒精喷灯
[猜想与实验]
（1）

猜想	简单实验方案	现象	CO和CuO反应的化学方程式
Cu	将红色粉末放入试管中，再向试管中滴加稀硫酸	不反应，说明红色物质就是铜	CO+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO2
Cu2O	红色粉末放入试管中，再向试管中滴加稀硫酸	反应且溶液变为蓝色，说明红色物质是Cu2O	2CO+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu2O+2CO2

点评 本题主要考查化学实验方案的设计与评价，学会运用猜想与事实验证的方法和技巧处理实验问题，掌握一氧化碳的化学性质，了解实验探究物质组成成分以及含量的方法．