Question

8．定性和定量结合既是化学的重要思想，也是研究物质组成的重要方法．某研究性学习小组为检测实验室用H₂还原CuO所得红色固体Cu中是否含有Cu₂O（红色），进行了认真的探究．请你一起踏上探究之路，回答下列问题．
【查阅资料】
①无水CuSO₄遇水变蓝；
②高温灼烧CuO生成Cu₂O和O₂；
③Cu₂O与稀H₂SO₄反应：Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O里的化学式为CuSO₄．
【设计实验方案】
方案1：取该红色固体加入适量稀H₂SO₄，实验现象为部分固体溶解，溶液由无色变成蓝色，结论为红色固体中含有Cu₂O．
方案2：装置如图所示，拟通过干燥管中无水硫酸铜变蓝来判断红色固体是否含有Cu₂O．

（1）为确保探究的科学、合理、安全，实验中还应采取的措施：
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盛有浓硫酸的洗气瓶；
③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．
（2）由方案2实验后得出结论：红色固体中含有Cu₂O．写出红色固体Cu₂O与H₂反应的化学方程式：Cu₂O+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+H₂O．

Answer 1

分析 【查阅资料】
化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变；
【设计实验方案】
氧化亚铜和稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水，铜不能和稀硫酸反应；
氢气和空气混合达到一定程度时，遇明火或加热时会发生爆炸；
浓硫酸具有吸水性，可以用作氢气、氧气、二氧化碳等气体的干燥剂；
碱石灰能够吸收水蒸气和二氧化碳；
加热条件下，氧化亚铜和氢气反应生成铜和水．

解答 解：【查阅资料】
Cu₂O与稀H₂SO₄反应的化学方程式为：Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O．
故填：CuSO₄；CuSO₄．
【设计实验方案】
方案1：取该红色固体加入适量稀H₂SO₄，实验现象为部分固体溶解，溶液由无色变成蓝色，结论为红色固体中含有Cu₂O．
故填：部分固体溶解，溶液由无色变成蓝色．
方案2：（1）②在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个盛有浓硫酸的洗气瓶，用来干燥氢气．
故填：盛有浓硫酸的洗气瓶．
③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，防止空气中的水蒸气进入无水硫酸铜中．
故填：装有碱石灰的干燥管．
（2）加热条件下，氧化亚铜和氢气反应生成铜和水，反应的化学方程式为：Cu₂O+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+H₂O．
故填：Cu₂O+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+H₂O．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．