Question

20．赤铜是一种铜的氧化物，因其外观与铜粉的颜色相似，故名“赤铜”．某兴趣小组欲确证草酸晶体的热分解产物，并测定赤铜的化学式，请你参与过程分析．
【资料】1、草酸晶体（H₂C₂O₄•3H₂O）在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为：
H₂C₂O₄•3H₂O$\frac{\underline{\;H_{2}SO_{4}\;}}{△}$CO₂↑+CO↑+4H₂O
2、浓硫酸具有吸水性，常用作气体干燥剂；无水硫酸铜遇水分变蓝色
（1）下列可用作草酸晶体在浓硫酸作用下加热分解的装置如图1所示是d（填字母编号）．

【问题讨论】用如图2所示装置进行实验（装置C中澄清石灰水足量）：
（2）该兴趣小组进行上述实验时，先点燃热分解装置中的酒精灯，一段时间后再点燃E处的酒精灯，原因是排尽管内空气，防止CO与空气混合加热时发生爆炸．
（3）B装置的作用是证明草酸晶体的热分解产物中有水．证明草酸晶体的热分解产物中有CO₂的现象是C中澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（4）从环保角度考虑，该套实验装置的明显缺陷是尾气中的一氧化碳未处理，会污染空气．
【数据分析与计算】
（5）称取赤铜样品7.2g（假设样品是纯净物），用上述装置进行实验，待赤铜完全反应后，测得E装置玻璃管内固体粉末的质量为6.4克，试计算确定该赤铜的化学式设赤铜样品的相对分子质量为M，则$\frac{M}{44-28}=\frac{7.2g-6.4g}{7.2g}$，则解得M=144．
已知铜的相对已知质量为64，则可推测赤铜的化学式为Cu₂O．（写出计算过程）
（6）根据你求出的赤铜化学式，写出E装置中发生反应的化学方程式CO+Cu₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂．

Answer 1

分析 草酸晶体（H₂C₂O₄•3H₂O）在浓硫酸作用下受热分解，因此选用d装置；实验前应先检查装置的气密性，二氧化碳一般用氢氧化钠溶液吸收，用澄清的石灰水检验，还可以检验二氧化碳是否除尽，二氧化碳可以用浓硫酸干燥；加热之前通入一氧化碳的目的是：将装置中的空气排出，防止发生爆炸；加热之后通入一氧化碳的目的是：驱赶装置中滞留的二氧化碳，使其全部被E装置中碱石灰全部吸收．
利用赤铜样品的质量和E装置玻璃管内固体粉末的质量，进行计算赤铜的化学式．

解答 解：（1）草酸晶体（H₂C₂O₄•3H₂O）在浓硫酸作用下受热分解，因此选用d装置；
（2）该兴趣小组进行上述实验时，先点燃热分解装置中的酒精灯，一段时间后再点燃E处的酒精灯，原因是排尽管内空气，防止CO与空气混合加热时发生爆炸；
（3）B装置的作用是证明草酸晶体的热分解产物中有水；证明草酸晶体的热分解产物中有CO₂的现象是 C中澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式是 CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（4）从环保的角度考虑，该套实验装置明显的缺陷是 尾气没有处理．
（5）因为一氧化碳与赤铜反应生成铜和二氧化碳，则设赤铜样品的相对分子质量为M，则$\frac{M}{44-28}=\frac{7.2g-6.4g}{7.2g}$，则解得M=144．
已知铜的相对已知质量为64，则可推测赤铜的化学式为Cu₂O．
（6）根据求出的赤铜化学式为Cu₂O，则E装置中发生的化学方程式为CO+Cu₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂．
故答案为：
（1）d；
（2）排尽管内空气，防止CO与空气混合加热时发生爆炸；
（3）证明草酸晶体的热分解产物中有水；C中澄清石灰水变浑浊；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（4）尾气中的一氧化碳未处理，会污染空气；
（5）设赤铜样品的相对分子质量为M，则$\frac{M}{44-28}=\frac{7.2g-6.4g}{7.2g}$，则解得M=144．
已知铜的相对已知质量为64，则可推测赤铜的化学式为Cu₂O；
（6）CO+Cu₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂．

点评 本考点属于实验探究题，实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验现象和分析，得到了正确的结论，属于实验过程和结论的探究．同学们要具体分析，综合掌握．本题型主要出现在实验题中．