Question

Ⅰ、HCOOH是一种无色、易挥发的液体，某学习小组参照：HCOOH

浓H2SO4

△

H₂O+CO↑，用下列仪器（加热及固定装置省略）制备干燥、纯净的CO，并用CO还原CuO粉末．

（1）若所制气体流向从左向右时，上述仪器连接为：
A→

 

→

 

→

 

→

 

→

 

（2）A装置中小试管的作用（至少答两条）：①

 

．②

 

．
（3）证明HCOOH受热产物中有CO的现象为：

 

．
（4）本实验有3处用到酒精灯，除A、B处外，还缺一个酒精灯，应放在

 

处．
Ⅱ、学习小组查阅资料知：
①Cu的颜色为红色或紫红色，而Cu₂O的颜色也为红色或砖红色．
②4CuO

灼烧  .

2Cu₂O+O₂↑
③Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O
因此对CO充分还原CuO后所得红色固体是否含有Cu₂O进行了认真的研究，提出下列设计方案：
方案①：取该红色固体溶于足量稀硝酸中，观察溶液颜色的变化．
方案②：取该红色固体溶于足量稀硫酸中，观察溶液颜色的变化．
（5）写出Cu₂O与稀硝酸反应的化学方程式：

 

．
（6）请你评价方案②的合理性，并简述理由：方案②：

 

，理由：

 

．

Answer 1

考点：制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）用仪器组装设备的顺序是制取气体的装置、然后除杂、干燥装置、检验装置、反应装置、检验装置、尾气处理装置．有时为了安全起见，要加一个安全瓶，来防止倒吸现象的发生；
（2）A装置中小试管的作用①液封，防止气体从长颈漏斗中溢出；②节约试剂；③便于控制反应；
（3）若有CO气体产生，则在B中会发生反应：CuO+C

△   .

CO₂+Cu，Cu是红色固体，CO₂能使澄清的石灰水变浑浊．因此要证明HCOOH受热产物中有CO的现象为B中黑色固体变为红色，D中溶液变浑浊；
（4）本实验有3处用到酒精灯，在A用于制取CO气体，在B处用于使CO与CuO发生氧化还原反应，在D处用于除去过量的CO，防止污染大气；
（5）Cu₂O与稀硝酸发生氧化还原反应硝酸铜、一氧化氮和水；
（6）若固体是Cu单质，与稀硫酸不反应，若固体含有Cu₂O，加入稀硫酸会发生反应：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，会产生Cu²⁺，使溶液变蓝；

解答： 解：（1）用仪器组装设备的顺序是制取气体的装置、然后除杂、干燥装置、检验装置、反应装置、检验装置、尾气处理装置．有时为了安全起见，要加一个安全瓶，来防止倒吸现象的发生．因此若所制气体流向从左向右时，装置的连接顺序是A→F→C→E→B→D；
故答案为：F、C、E、B、D；
（2）依据装置和实验目的分析，A装置中小试管的作用①液封，防止气体从长颈漏斗中溢出；②节约试剂；③便于控制反应；
故答案为：①液封，防止气体从长颈漏斗中溢出；②节约试剂；便于控制反应；
（3）若有CO气体产生，则在B中会发生反应：CuO+C

△   .

CO₂+Cu，Cu是红色固体，CO₂能使澄清的石灰水变浑浊．因此要证明HCOOH受热产物中有CO的现象为B中黑色固体变为红色，D中溶液变浑浊；
故答案为：B中黑色固体变为红色，D中溶液变浑浊；
（4）本实验有3处用到酒精灯，在A用于制取CO气体，在B处用于使CO与CuO发生氧化还原反应，在D处用于除去过量的CO，防止污染大气；
故答案为：D；
（5）Cu₂O与稀硝酸发生氧化还原反应的化学方程式是：3Cu₂O+14HNO₃=6Cu（NO₃）₂+2NO↑+7H₂O；
故答案为：3Cu₂O+14HNO₃=6Cu（NO₃）₂+2NO↑+7H₂O；
（6）若固体是Cu单质，与稀硫酸不反应，若固体含有Cu₂O，加入稀硫酸会发生反应：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，会产生Cu²⁺，使溶液变蓝，因此方案②合理；
故答案为：合理，因为Cu₂O可与稀硫酸溶液反应生成Cu²⁺，会使溶液变蓝；

点评：本题考查了物质制备实验方法和注意问题，过程分析判断，实验基本操作的理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等．