Question

23．（2009?梅州）研究性學習小組為檢測實驗室用CO還原CuO所得固體中是否含有未反應的CuO，進行了認真的探究．
[方案一]取少量固體樣品于試管中，加入適量的稀硫酸，充分振蕩后若觀察到溶液變成藍色，則固體樣品中含有CuO．請寫出有關反應的化學方程式______．
[方案二]設計如圖所示的裝置進行實驗．若裝置B中澄清的石灰水變渾濁，證明有CO₂生成，則固體樣品中含有CuO．有同學認為若將裝置B中澄清的石灰水改為NaOH溶液，再通過實驗驗證B中產物，也可以證明有CO₂生成．請你設計并完成驗證B中產物的實驗：

實驗步驟	實驗現象	反應的化學方程式
（1）______	（2）_______	（3）______

[方案三]查閱資料：CuO+H₂Cu+H₂O；CuSO₄（白色）+5H₂O=CuSO₄?5H₂O（藍色）按如圖所示裝置進行實驗．
（1）若固體樣品中含有CuO，則可觀察到的實驗現象是______．

（2）為確保探究的科學、合理、安全，實驗中還應采取的措施有______（填序號）．
①加熱前先排盡裝置中的空氣
②在H₂發生器與硬質玻璃管A之間加一個干燥裝置
③在盛有CuSO₄的干燥管B后再連接一個裝有堿石灰（主要成分為NaOH和CaO）的干燥管．

Answer 1

【答案】分析：[方案一]根據氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅和水，以及硫酸銅溶液呈藍色回答．
[方案二]一氧化碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，B中的產物為碳酸鈣，可根據碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳氣體的性質回答B中產物的驗證方法．
[方案三]（1）根據資料：CuO+H₂Cu+H₂O；CuSO₄（白色）+5H₂O=CuSO₄?5H₂O（藍色）回答．
（2）根據實驗的注意事項回答．
解答：解：[方案一]氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅和水，所以方程式為：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
[方案二]一氧化碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，所以B中的產物為碳酸鈣，要驗證產物是碳酸鈣，可根據碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳氣體的性質，根據生成的氣體使石灰水變渾得出結論．
[方案三]（1）若固體樣品中含有CuO，CuO+H₂Cu+H₂O；CuSO₄（白色）+5H₂O=CuSO₄?5H₂O（藍色），所以現象為無水硫酸銅變藍．
（2）①加熱前先排盡裝置中的空氣，可防止氫氣與空氣的混合氣體加熱時發生爆炸．
②在H₂發生器與硬質玻璃管A之間加一個干燥裝置，可證明使無水硫酸銅變藍的是生成的水，而不是制氫氣時存在于氫氣中水蒸氣雜質．
③在盛有CuSO₄的干燥管B后再連接一個裝有堿石灰（主要成分為NaOH和CaO）的干燥管，可防止空氣中的水蒸氣使無水硫酸銅變成藍色．
故答案為：[方案一]CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
[方案二]

實驗步驟	實驗現象	反應的化學方程式
（1）取少量B中的液體于試管中，往試管中加入適量HCl．	（2）試管中有無色氣泡生成，將氣泡通入澄清石灰水中，溶液變渾濁．	（3）Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O

[方案三]（1）無水硫酸銅變藍
（2）①②③
點評：綜合實驗既考查知識的識記、理解、遷移、運用，又考查分析、對比、歸納等思維能力，符合素質教育培養學生能力的要求，是中考方向，對這類題目要重點訓練．