军军同学家里有一块铜片,表面附有部分铜绿.他想用加热的方法除去铜绿,加热时却发现铜片表面全部变黑.他与亮亮同学一起进行以下探究.
Ⅰ.探究黑色物质的成分
查阅资料:①铜绿受热分解会生成黑色的氧化铜 ②酒精在不完全燃烧时会生成炭黑
③炭黑与稀硫酸不反应
猜想:该黑色物质可能是CuO,也可能是CuO和 的混合物.
设计与实验:
实验步骤 | 实验现象 | 结论和化学方程式 |
军军剪下一片变黑的铜片,放入盛有足量稀硫酸的试管中,微热 | 铜片表面黑色固体消失,露出红色的铜,溶液变 色. | 此黑色固体是CuO 该反应的化学方程式为 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O; |
Ⅱ.设计实验除去氧化铜
(1)军军说,我设计的上述实验方案,也可用于除去CuO.
(2)亮亮说,我用右图装置进行实验除去CuO,该反应的化学方程式为 .
(3)你认为 (填“军军”或“亮亮”)方案更好,理由是 .
某化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包干燥的红色粉末组成进行探究.请你参与并回答有关问题.
教师提醒:它由Cu、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成.
提出猜想:红色粉末可能的组成有:
①只有Cu ②只有Fe2O3③是Cu、Fe(OH)3的混合物
④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物 ⑤是Cu、Fe2O3的混合物 ⑥只有Fe(OH)3
资料获悉:(1)2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
(2)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
探究思路:利用物质的性质不同设计实验加以甄别,先分别探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等,逐步缩小范围,然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成.
(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)
实验探究:
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图1进行实验.结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除猜想中的 .(填猜想中的序号)
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色.乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为 的观点正确(填“乙”或“丙”).
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按图2在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
反应前 | 反应后 | |
Ⅰ 组 | 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g | 玻璃管和固体物质的总质量为36.1g |
Ⅱ 组 | 洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0g | 洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1g |
交流讨论:
①在装置A中先通CO气体的作用是 .
②应该选择 组的实验数据计算来确定红色粉末的组成.最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第 组(填序号).
③写出A装置中发生反应的化学方程式 ;实验中观察到A装置中的现象为 红棕色粉未变黑色 .
④为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处? 不需要 (填“需要”或“不需要”),理由是 .
反思评价:戊同学指出:从环保角度,图29﹣2装置有严重不足之处.请指出不足并加以改进? .
拓展延伸:有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行? (填“可行”或“不可行”).