某化學課外興趣小組探究氫氣還原氧化銅的反應,有如下實驗裝置:
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(1)上述A裝置可用于實驗室制取氫氣和二氧化碳,請分別寫出實驗室制取氫氣和二氧化碳
的化學方程式
 
;
 
;
上述可用于收集二氧化碳裝置是
 
(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(zhì)?
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:(填寫表中空格)
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結論
 a.取少量紅色固體加入到足量硫酸溶液中 無明顯現(xiàn)象 假設
 
成立
 b.取少量紅色固體加入到足量硫酸溶液中
 
假設二和假設三均成立
③數(shù)據(jù)處理:甲同學稱取Wg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(zhì)量為mg,通過計算,若m
 
 
64W
144
g(選填>、<或=),則假設二成立;若m
 
 
64W
144
g(選填>、<或=),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(jù)實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)就能得出結論.
分析:(1)熟記實驗室制取氫氣和二氧化碳的化學反應式;根據(jù)二氧化碳的密度和溶水性選擇收集裝置;
(2)①紅色固體的成分除一、二兩種假設外,還應有二者的混合物這一假設;
②根據(jù)所設計的實驗:向紅色固體中加入足量稀硫酸,由于銅不能與稀硫酸發(fā)生反應,而Cu2O能與稀硫酸反應生成銅和硫酸銅,反應后溶液呈藍色說明固體中含有Cu2O;若無現(xiàn)象,則固體中只含有銅;
③假設7.2g紅色固體全部是Cu2O計算銅的質(zhì)量,看是否等于3.2g;或假設所得3.2g全部是銅計算Cu2O的質(zhì)量,看是否等于7.2g,據(jù)此判斷紅色固體的組成成分.
解答:解:(1)實驗室用鋅與稀硫酸反應制取氫氣的化學反應式是:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;用石灰石與稀鹽酸反應制取二氧化碳的化學反應式是:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳的密度大于空氣的密度,并且易溶于水,所以可用C向上排空氣法收集.
故答案為:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;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:Cu2O和Cu的混合物;
②稀硫酸不能與銅發(fā)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(xiàn)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的銅,使溶液中出現(xiàn)的紅色銅,不能確定原紅色粉末中是否一定含有銅;
故答案為:
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結論
   
固體部分溶解,溶液由無色變?yōu)樗{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.
若假設二成立,紅色固體只含Cu2O,所有的Cu2O都與稀硫酸反應,我們可用據(jù)此計算出剩余固體m的質(zhì)量,即此時假設二成立.
假設Wg紅色固體全部是Cu2O,反應后生成銅的質(zhì)量為m
Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O
144        64
 W         m
144
64
=
w
m

m=
64W
144
    
若m>
64W
144
說明紅色固體中原本就含有銅,所以假設三成立.
故答案為:過濾;=;>.
點評:在研究物質(zhì)組成時,通過定性的探究實驗不能確定某組成成分時,可通過定量研究加以判斷;定量研究時,質(zhì)量守恒思想是進行推斷的根本依據(jù).
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相關習題

科目:初中化學 來源:學習周報 化學 人教課標中考版 2009-2010學年 第4期 總160期 人教課標中考版 題型:059

為了探究分子的性質(zhì)及變化,某化學課外興趣小組的同學進行了如下一些實驗探[實驗探究]探究活動一:小剛和小明兩位同學,分別按下圖所示的甲、乙兩個實驗裝置進行了相關實驗.(查閱資料:紫色石蕊溶液的顏色為紫色,濃鹽酸有很強的揮發(fā)性,揮發(fā)出來的氯化氫氣體與稀鹽酸中的溶質(zhì)相同.)

探究活動二:小紅同學把等量的洗衣粉分別放在兩只透明的玻璃杯中,然后向兩只玻璃杯中分別加入等量的冷水和熱水.

探究活動三:貝貝同學分別用量筒量取了50 mL水和50 mL酒精,然后將兩種液體混合.

[實驗現(xiàn)象及結論](1)探究活動一中,小明燒杯中的溶液變成了紅色,則小剛同學實驗過程中的實驗現(xiàn)象是________,由此說明分子具有的性質(zhì)之一是________.

(2)探究活動二中,觀察到的現(xiàn)象是洗衣粉在熱水中融化的速度比在冷水中的快,由此小紅同學得出的結論是___________________.

(3)探究活動三中,貝貝同學將兩種液體混合后,體積約為94 mL.起初貝貝認為是自己的實驗存在誤差,就重復上述的實驗操作進行實驗,但還是發(fā)現(xiàn)混合后的液體總體積小于100 mL.由此現(xiàn)象說明構成物質(zhì)的分子具有的性質(zhì)之一是____________________.

[分析與反思]興趣小組的同學聯(lián)想到在常溫下,人們可以將較大體積的氣體(氧氣、煤氣、石油氣體等燃料)液化貯存在體積較小的特制鋼瓶內(nèi),由此又得出了另一結論__________________.

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