题目内容
【题目】某化学课外兴趣小组探究氢气还原氧化铜的反应,部分实验装置如下:
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(1)上述A装置可用于实验室制取氢气、氧气、二氧化碳、二氧化硫等气体,请写出能用装置A制取氧气的化学方程式________________________________。上述可用于收集氧气装置是_______________(用装置字母序号填空)。
(2)请你参与探究氢气还原氧化铜得到的红色固体的成分,完成下列各题:
已知信息:Ⅰ、氢气还原氧化铜除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu2O);
Ⅱ、Cu和Cu2O均为不溶于水的红色固体;
Ⅲ、Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
提出问题:红色固体含有什么物质?
①猜想假设:假设一:红色固体只含Cu;假设二:红色固体只含Cu2O;
假设三:_______________________________________(请补充完成假设三)。
②实验探究:(将实验现象填写入表中空格)
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
a、取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中 | _________________________ | 假设一成立 |
b、取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中 | __________________________ | 假设二或假设三成立 |
③若出现b中现象时因无法确定是假设二或是假设三成立,所以应进行进一步的数据处理:甲同学称取w g红色固体加入到足量硫酸溶液中使其充分反应后,__________(填操作名称)、洗涤、干燥,称量剩余红色固体质量为mg,通过计算:若m的取值范围为:w > m >______________,则假设三成立;
④交流与反思:只要假设合理,实验方法正确,根据实验现象和数据就能得出结论。
【答案】 2H2O2
2H2O + O2↑ B、C 红色固体为Cu和Cu2O混合物 无明显现象 部分红色物质溶解,溶液呈蓝色 过滤 4w/9或64w/144
【解析】(1).上述A装置是固液不加热制气装置,制取氧气时可以采用双氧水在二氧化锰的作用下分解制氧,反应方程式是: 2H2O2
2H2O + O2↑,氧气难溶于水同时密度比空气大,所以可以采用B、C装置来收集氧气,故答案是: 2H2O2
2H2O + O2↑;B、C;
(2).①. 氢气还原氧化铜有可能生成铜或氧化亚铜,因此可猜想反应后生成物为:铜或氧化亚铜或铜与氧化亚铜的混合物;
故答案为:红色固体为Cu和Cu2O混合物;
②. 稀硫酸不能与铜发生反应,而氧化亚铜可与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水;因此,当无现象时,说明固体中只含有铜;而溶液变成蓝色时,说明红色固体中含有氧化亚铜;氧化亚铜与稀硫酸反应生成铜,使溶液中出现红色的铜,所以不能确定原红色粉末中是否一定含有铜,故答案为:无明显现象;部分红色物质溶解,溶液呈蓝色;
③. 要得到剩余的红色固体,先进行过滤实验,在通过洗涤、干燥;
假设Wg红色固体全部是Cu2O,反应后生成铜的质量为mg,
Cu2O+H2SO4═ Cu+CuSO4+H2O
144 64
W m
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若m>
,说明红色固体中原本就含有铜,则假设三成立,故答案为:过滤;4w/9或64w/144。