Question

（13分）某研究性學習小組設計并進行了如下實驗。

（1）甲組同學用下圖裝置制取干燥純凈的二氧化碳氣體。

請回答下列問題：

①儀器X的名稱是　　；有孔塑料隔板上的固體物質為　　（填名稱）。

②實驗前，關閉活塞，向X中加入水使X中液面高于試管中的液面，一段時間后液面保持不變說明　　。

③為除去CO₂中混有的HCl氣體，B裝置中盛放飽和NaHCO₃溶液，寫出該反應的化學方程式：　　。要得到干燥的CO₂，C裝置應盛放　　（填“試劑名稱”）。

④裝置B、C中所裝試劑的順序不可以顛倒，理由是：　　。

（2）乙組同學圍繞C還原CuO產生的紅色固體是否一定是Cu進行探究。

【查閱資料】 ①在空氣中高溫灼燒時，CuO會分解生成Cu₂O；Cu₂O粉末呈紅色，在高溫下性質穩定；②Cu₂O在酸性溶液中不穩定，如在稀硫酸中：Cu₂O+H₂SO₄＝CuSO₄+Cu+ H₂O。

【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　　。

【實驗探究】同學們又分為兩組，分別進行以下實驗：

①第一組同學取一定質量的紅色固體a g ，在空氣中高溫灼燒，直到質量不再發生改變，稱量所得固體質量為b g 。并進行數據分析：若a = b，則猜想    成立；若b＞a，則說明紅色固體中一定含有    物質。

②第二組同學沒有用測量質量的方法也得出了紅色固體中含有Cu₂O的結論。該同學設計的實驗方法是    。（寫出“實驗操作、現象和結論”）

【解釋與結論】 根據實驗探究，可知C還原CuO時除了發生2CuO+C2Cu +CO₂↑  的反應外，還可能發生的化學反應方程式：     。

【拓展延伸】同學們又就Cu₂O是否具有氧化性展開了討論，請你設計實驗方案：    。

【實驗反思】通過以上實驗探究，你對“問題的發現與解決”有何認識?    。

 

Answer 1

【答案】

（1）①    長頸漏斗       石灰石   ②   裝置氣密性良好       

③   NaHCO₃+HCl==NaCl+H₂O+CO₂↑             濃硫酸     

④   若顛倒的話，出來的氣體就不干燥了

（2）【提出猜想】    Cu₂O和Cu的混合物

【實驗探究】①Ⅱ       Cu       ②  取樣，加入稀硫酸，若溶液變藍，則含Cu₂O

【解釋與結論】4CuO+CCO₂↑+2Cu₂O或5CuO+2C 2CO₂↑+Cu₂O+3 Cu或 2Cu₂O +C CO₂↑+4Cu

【拓展延伸】 取樣于玻璃管中，通入CO，加熱，將產生的氣體通入澄清的石灰水，若渾濁，則證明有氧化性（答案合理均可）。

【實驗反思】 認真分析，實驗證明   

【解析】（1）根據認識實驗儀器，制取二氧化碳一般用碳酸鈣和鹽酸，液面保持不變說明裝置氣密性良好，NaHCO₃和氯化氫生成氯化鈉和水，二氧化碳，二氧化碳可以用濃硫酸進行干燥

（2）猜想可以是單獨兩種物質和混合物三種情況分析，銅在空氣中高溫灼燒時和氧氣會生成氧化銅，質量會增加；Cu₂O在空氣中高溫灼燒時不發生變化；根據Cu₂O在酸性溶液中不穩定進行判斷