Question

【題目】某化學課外興趣小組探究氫氣還原氧化銅的反應，部分實驗裝置如下：

（1）上述A裝置可用于實驗室制取氫氣、氧氣、二氧化碳、二氧化硫等氣體，請寫出能用裝置A制取氧氣的化學方程式________________________________。上述可用于收集氧氣裝置是_______________（用裝置字母序號填空）。

（2）請你參與探究氫氣還原氧化銅得到的紅色固體的成分，完成下列各題：

已知信息：Ⅰ、氫氣還原氧化銅除生成銅外還可能生成氧化亞銅（Cu2O）；

Ⅱ、Cu和Cu2O均為不溶于水的紅色固體；

Ⅲ、Cu2O+H2SO4＝CuSO4+Cu+H2O

提出問題：紅色固體含有什么物質？

①猜想假設：假設一：紅色固體只含Cu；假設二：紅色固體只含Cu2O；

假設三：_______________________________________（請補充完成假設三）。

②實驗探究：（將實驗現象填寫入表中空格）

實驗操作	實驗現象	實驗結論
a、取少量紅色固體加入到足量硫酸溶液中	_________________________	假設一成立
b、取少量紅色固體加入到足量硫酸溶液中	__________________________	假設二或假設三成立

③若出現b中現象時因無法確定是假設二或是假設三成立，所以應進行進一步的數據處理：甲同學稱取w g紅色固體加入到足量硫酸溶液中使其充分反應后，__________（填操作名稱）、洗滌、干燥，稱量剩余紅色固體質量為mg，通過計算：若m的取值范圍為：w > m >______________，則假設三成立；

④交流與反思：只要假設合理，實驗方法正確，根據實驗現象和數據就能得出結論。

Answer 1

【答案】 2H2O2 2H2O + O2↑ B、C 紅色固體為Cu和Cu2O混合物 無明顯現象 部分紅色物質溶解，溶液呈藍色 過濾 4w/9或64w/144

【解析】（1）.上述A裝置是固液不加熱制氣裝置，制取氧氣時可以采用雙氧水在二氧化錳的作用下分解制氧，反應方程式是： 2H2O2 2H2O + O2↑，氧氣難溶于水同時密度比空氣大，所以可以采用B、C裝置來收集氧氣，故答案是： 2H2O2 2H2O + O2↑；B、C；

(2).①. 氫氣還原氧化銅有可能生成銅或氧化亞銅，因此可猜想反應后生成物為：銅或氧化亞銅或銅與氧化亞銅的混合物；

故答案為：紅色固體為Cu和Cu2O混合物；

②. 稀硫酸不能與銅發生反應，而氧化亞銅可與稀硫酸反應生成銅、硫酸銅和水；因此，當無現象時，說明固體中只含有銅；而溶液變成藍色時，說明紅色固體中含有氧化亞銅；氧化亞銅與稀硫酸反應生成銅，使溶液中出現紅色的銅，所以不能確定原紅色粉末中是否一定含有銅，故答案為：無明顯現象；部分紅色物質溶解，溶液呈藍色；

③. 要得到剩余的紅色固體，先進行過濾實驗，在通過洗滌、干燥；

假設Wg紅色固體全部是Cu2O，反應后生成銅的質量為mg，

Cu2O+H2SO4═ Cu+CuSO4+H2O

144 64

W m

=

m=

若m>，說明紅色固體中原本就含有銅，則假設三成立，故答案為：過濾；4w/9或64w/144。