Question

某研究性學習小組設計并進行了如下實驗．
（1）甲組同學用如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

長頸漏斗

．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

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，寫出該反應的化學方程式

NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O

．
③要得到干燥的CO₂，C裝置應盛放

濃硫酸

（填試劑名稱）．
④請說明裝置B、C中試劑不能交換的原因：

若將氣體干燥后再通過飽和NaHCO₃溶液，則又有水蒸氣帶出

．
（2）乙組同學圍繞CO還原CuO產生的紅色固體是否一定是Cu進行探究：
【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：Cu₂O穩定，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

．
【實驗探究】
步驟Ⅰ：寫出由Cu生成Cu₂O的化學方程式是

4Cu+O₂

△   .

2Cu₂O

．
步驟Ⅱ：數據分析
（1）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．
①若a=b，則猜想

II

成立；
②若b＞a，則說明紅色固體中一定含有

Cu

物質；
（2）另取少量紅色固體投入稀硫酸中，充分反應后溶液呈藍色．根據此現象，說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生反應的物質有

2.88

g．

Answer 1

分析：（1）①根據儀器的名稱和氣密性檢查方法考慮；②根據方程式的寫法考慮；③根據濃硫酸的吸水性考慮；④根據調換后產生的后果考慮；（2）猜想Ⅰ：根據兩種物質都有考慮；【實驗探究】步驟Ⅰ：根據方程式的寫法考慮；（1）根據銅、氧化亞銅高溫煅燒后質量的該變量考慮；（2）根據氧化亞銅與硫酸反應生成銅，固體質量的減少量進行計算．

解答：解：（1）①頸比較長的儀器是長頸漏斗；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B裝置時發生反應的反應物是碳酸氫鈉和鹽酸，生成物是氯化鈉、水和二氧化碳，二氧化碳后面標上上升符號；
③由于濃硫酸具有吸水性，所以要得到干燥的CO₂，通過濃硫酸即可；
④若將氣體干燥后再通過飽和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；
【實驗探究】步驟Ⅰ：反應物是銅和氧氣，生成物是氧化亞銅，用觀察法配平，反應條件是加熱寫在等號的上邊；
（1）①由于Cu₂O性質穩定加熱質量不變，銅加熱后變為氧化亞銅，質量發生了變化，所以若a=b說明固體質量不變，固體是氧化亞銅；
②若b＞a說明固體質量增加了，一定含有銅，因為銅與氧氣反應生成氧化亞銅，固體質量變大；
（2）取少量紅色固體投入稀硫酸中，充分反應后溶液呈藍色，說明紅色固體能與硫酸反應，銅與硫酸不反應，所以說明此紅色固體中含有氧化亞銅；
設氧化亞銅質量為X：
Cu₂O+H₂SO₄=Cu+CuSO₄+H₂O
144        64     固體質量減少80
X                 質量減少1.6g
根據：

144

80

=

X

1.6g

解得X=2.88g．
故答案為：（1）①長頸漏斗；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；【實驗探究】4Cu+O₂

△   .

2Cu₂O；II；Cu；Cu₂O；2.88．

點評：本題容易出錯的地方是氧化亞銅質量的求法，由于銅與硫酸不反應，氧化亞銅與硫酸反應，生成銅、硫酸銅、水；固體氧化亞銅通過反應生成銅，所以固體質量減少，根據差值法進行計算即可．