Question

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．
（1）甲組同學(xué)用如圖裝置制取干燥純凈的二氧化碳?xì)怏w．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①儀器X的名稱是

長(zhǎng)頸漏斗

．實(shí)驗(yàn)前，關(guān)閉活塞，向X中加入水使X中液面高于試管中的液面，一段時(shí)間后液面保持不變說(shuō)明

A裝置的氣密性良好

．
②為除去CO₂中混有的HCl氣體，B裝置中盛放飽和NaHCO₃溶液，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O

．
③要得到干燥的CO₂，C裝置應(yīng)盛放

濃硫酸

（填試劑名稱）．
④請(qǐng)說(shuō)明裝置B、C中試劑不能交換的原因：

若將氣體干燥后再通過(guò)飽和NaHCO₃溶液，則又有水蒸氣帶出

．
（2）乙組同學(xué)圍繞CO還原CuO產(chǎn)生的紅色固體是否一定是Cu進(jìn)行探究：
【查閱資料】
①Cu₂O粉末呈紅色．在酸性溶液中：Cu₂O+H₂SO₄=Cu+CuSO₄+H₂O
②在空氣中高溫灼燒時(shí)：Cu₂O穩(wěn)定，而CuO將分解生成Cu₂O和O₂
【提出猜想】
猜想Ⅰ：紅色固體是Cu；    猜想Ⅱ：紅色固體是Cu₂O；   猜想Ⅲ：紅色固體是

Cu₂O和Cu的混合物

．
【實(shí)驗(yàn)探究】
步驟Ⅰ：寫(xiě)出由Cu生成Cu₂O的化學(xué)方程式是

4Cu+O₂

△   .

2Cu₂O

．
步驟Ⅱ：數(shù)據(jù)分析
（1）取一定質(zhì)量的紅色固體a g，在空氣中高溫灼燒，直到質(zhì)量不再發(fā)生改變，稱量所得固體質(zhì)量為b g．
①若a=b，則猜想

II

成立；
②若b＞a，則說(shuō)明紅色固體中一定含有

Cu

物質(zhì)；
（2）另取少量紅色固體投入稀硫酸中，充分反應(yīng)后溶液呈藍(lán)色．根據(jù)此現(xiàn)象，說(shuō)明此紅色固體中含有

Cu₂O

，如果固體減少1.6g則原混合物中與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)有

2.88

g．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)儀器的名稱和氣密性檢查方法考慮；②根據(jù)方程式的寫(xiě)法考慮；③根據(jù)濃硫酸的吸水性考慮；④根據(jù)調(diào)換后產(chǎn)生的后果考慮；（2）猜想Ⅰ：根據(jù)兩種物質(zhì)都有考慮；【實(shí)驗(yàn)探究】步驟Ⅰ：根據(jù)方程式的寫(xiě)法考慮；（1）根據(jù)銅、氧化亞銅高溫煅燒后質(zhì)量的該變量考慮；（2）根據(jù)氧化亞銅與硫酸反應(yīng)生成銅，固體質(zhì)量的減少量進(jìn)行計(jì)算．

解答：解：（1）①頸比較長(zhǎng)的儀器是長(zhǎng)頸漏斗；關(guān)閉活塞，向X中加入水使X中液面高于試管中的液面，一段時(shí)間后液面保持不變說(shuō)明A裝置不漏氣，在制取氣體前必須先檢查裝置的氣密性，否則由于漏氣收集不到氣體；
②氣體通過(guò)B裝置時(shí)發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)物是碳酸氫鈉和鹽酸，生成物是氯化鈉、水和二氧化碳，二氧化碳后面標(biāo)上上升符號(hào)；
③由于濃硫酸具有吸水性，所以要得到干燥的CO₂，通過(guò)濃硫酸即可；
④若將氣體干燥后再通過(guò)飽和NaHCO₃溶液，由于碳酸氫鈉溶液中含有水，所以又有水蒸氣帶出了；
（2）猜想Ⅰ：紅色固體可能是Cu，可能是Cu₂O，再有一種可能就是二者都有；
【實(shí)驗(yàn)探究】步驟Ⅰ：反應(yīng)物是銅和氧氣，生成物是氧化亞銅，用觀察法配平，反應(yīng)條件是加熱寫(xiě)在等號(hào)的上邊；
（1）①由于Cu₂O性質(zhì)穩(wěn)定加熱質(zhì)量不變，銅加熱后變?yōu)檠趸瘉嗐~，質(zhì)量發(fā)生了變化，所以若a=b說(shuō)明固體質(zhì)量不變，固體是氧化亞銅；
②若b＞a說(shuō)明固體質(zhì)量增加了，一定含有銅，因?yàn)殂~與氧氣反應(yīng)生成氧化亞銅，固體質(zhì)量變大；
（2）取少量紅色固體投入稀硫酸中，充分反應(yīng)后溶液呈藍(lán)色，說(shuō)明紅色固體能與硫酸反應(yīng)，銅與硫酸不反應(yīng)，所以說(shuō)明此紅色固體中含有氧化亞銅；
設(shè)氧化亞銅質(zhì)量為X：
Cu₂O+H₂SO₄=Cu+CuSO₄+H₂O
144        64     固體質(zhì)量減少80
X                 質(zhì)量減少1.6g
根據(jù)：

144

80

=

X

1.6g

解得X=2.88g．
故答案為：（1）①長(zhǎng)頸漏斗；A裝置的氣密性良好；②NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；③濃硫酸； ④若將氣體干燥后再通過(guò)飽和NaHCO₃溶液，則又有水蒸氣帶出；（2）【提出猜想】Cu₂O和Cu的混合物；【實(shí)驗(yàn)探究】4Cu+O₂

△   .

2Cu₂O；II；Cu；Cu₂O；2.88．

點(diǎn)評(píng)：本題容易出錯(cuò)的地方是氧化亞銅質(zhì)量的求法，由于銅與硫酸不反應(yīng)，氧化亞銅與硫酸反應(yīng)，生成銅、硫酸銅、水；固體氧化亞銅通過(guò)反應(yīng)生成銅，所以固體質(zhì)量減少，根據(jù)差值法進(jìn)行計(jì)算即可．