Question

某化學活動興趣小組的同學進行木炭還原氧化銅的探究實驗，生成物是紅色固體和無色氣體．他們通過查閱資料后，得知氧化亞銅（Cu₂O）為紅色固體，因此，猜測生成物里有CO₂和Cu，還可能有CO和Cu₂O．又知Cu₂O能和常見的酸（HNO₃除外）反應生成Cu²⁺和Cu．為此，請你和他們一起進行如下探究．
（1）探究氣體中是否有CO氣體：甲同學設計的方案是：將氣體干燥后，再通過灼熱的氧化銅，未反應完的氣體直接排放到空氣中．乙同學設計的方案是：將氣體通過足量的氫氧化鈉溶液后，干燥，再點燃．
①甲同學實驗后如果有

 

色固體生成，說明一定含有CO氣體；
②上述兩種方案中可選用的一種氣體干燥劑是

 

；
③從空氣污染的角度考慮，你認為上述兩種方案中

 

同學的方案更好，你的理由是

 

．
（2）探究紅色固體中是否有Cu₂O：
①在如下方法中：a．上網查詢 b．實驗 c．教老師．猜想你認為最能解決實際問題的方法是

 

（填字母序號）．
②請你設計一個簡便的實驗方案，檢驗紅色固體中是否有Cu₂O

實驗步驟
實驗現象與結論
化學反應方程式

（3）寫出銅絲加熱時所發生反應的化學方程式

 

．

Answer 1

分析：（1）①敘述現象主要從物理性質方面分析反應物和生成物；②CO的化學性質比較穩定，只有在高溫下才反應，所以干燥劑比較多③評價實驗方案的合理性主要從方案是否完成實驗目的、是否簡便易操作、是否安全等角度分析．
（2）①化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗是最好的老師．②關鍵要分析實驗目的，結合信息進行設計．

解答：解：（1）①反應的化學方程式為CO+CuO

高溫  .

Cu+CO₂，有紅色的銅生成．
②CO性質比較穩定，常溫下一般不參與反應，所以干燥劑很多，如濃硫酸、固體氫氧化鈉、堿石灰、固體氯化鈣等．
③從反應的操作性分析乙同學反應條件低，簡便；從實驗安全性分析甲同學沒有對尾氣CO處理．所以乙同學方案比較好
（2）①化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗是最好的老師，選b．
②實驗目的是檢驗紅色固體中含有Cu₂O，根據題意Cu₂O和硫酸反應生成Cu和Cu ²⁺，而Cu不和稀硫酸反應，所以可用硫酸銅的顏色來區別．若溶液變為藍色證明有Cu₂O存在．
（3）反應物為銅和氧氣，生成物為氧化銅，反應條件是加熱，用觀察法配平即可：2Cu+O₂

△   .

2CuO．
故答案為：
（1）①紅；②濃硫酸（或固體氫氧化鈉、堿石灰、固體氯化鈣）
③乙，因為甲同學的方案沒有對尾氣進行處理；
（2）①b ②

實驗步驟	取少量紅色固體于試管中，滴加稀硫酸，振蕩
實驗現象與結論	如果溶液變藍，一定含有Cu2O
化學反應方程式	Cu2O+H2SO4=Cu+H2O+CuSO4

（3）2Cu+O₂

△   .

2CuO．

點評：本題從化學方程式的書寫、實驗方案的評價、實驗設計多角度考查了學生實驗能力．