Question

單質(zhì)銅及其化合物一般都具有特殊的顏色，如

Cu	Cu2O	CuO	Cu(OH)2	CuSO4·5H2O
紅色(或紫紅色)	紅色(或磚紅色)	黑色	藍(lán)色	藍(lán)色

某學(xué)校學(xué)習(xí)小組甲為檢測實驗室用H2還原CuO所得紅色固體中是否含有Cu2O，進(jìn)行了認(rèn)真的研究。

Ⅰ.查閱資料得出下列信息：

①Cu2O屬于堿性氧化物；

②高溫灼燒CuO生成Cu2O；

③Cu2O在酸性條件下能發(fā)生反應(yīng)：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。

Ⅱ.設(shè)計實驗方案：

方案1：取該紅色固體溶于足量的稀硝酸中，觀察溶液顏色變化。

方案2：取該紅色固體溶于足量的稀硫酸中，觀察溶液是否呈藍(lán)色。

方案3：稱得干燥坩堝的質(zhì)量為a g，取紅色固體置于坩堝中稱得總質(zhì)量為b g，在空氣中高溫灼燒至質(zhì)量恒定，稱得最后總質(zhì)量為c g。

(1)寫出Cu2O與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________。

(2)請你評價方案1和方案2的合理性，并簡述理由：

方案1：_______________________。

方案2：_______________________。

(3)方案3中，若確認(rèn)紅色固體中含有Cu2O，則a、b、c的關(guān)系為________，在該實驗方案中最少應(yīng)進(jìn)行________次稱量。

Ⅲ.學(xué)習(xí)小組乙設(shè)計了新的探究方案，擬根據(jù)干燥管中無水硫酸銅是否變藍(lán)判斷紅色固體中是否含有Cu2O，裝置如圖所示。

(4)該探究方案中檢驗氣體發(fā)生裝置氣密性的方法為________(說明操作方法、現(xiàn)象和結(jié)論)。

(5)為確保探究的科學(xué)、合理和安全，你認(rèn)為實驗中還應(yīng)采取的措施有____(填序號)。

A．在氫氣發(fā)生裝置與硬質(zhì)玻璃管之間增加一個干燥裝置

B．加熱前先排盡裝置中的空氣

C．在盛有無水硫酸銅的干燥管后再連接一個裝有堿石灰的干燥管

Answer 1

【解析】　該題實際上給出了四種方案，方案1中因硝酸具有氧化性，所以無法區(qū)分溶液中的Cu2＋是來自于C還是Cu2O；方案2中因稀硫酸無強氧化性，所以通過觀察溶液是否顯藍(lán)色可以判斷紅色固體中是否含有Cu2O；方案3是通過定量分析的方法來進(jìn)行判斷的，原理是4Cu＋O2 ,2Cu2O，若(b－a)g紅色固體全部是Cu，則Cu2O的質(zhì)量為(b－a)g，若紅色固體中含有Cu2O，則(b－a)g>(c－a)g，即8c<9b－a。(5)學(xué)習(xí)小組乙的探究方案存在一定的弊端，如沒有設(shè)計干燥裝置。制取的H2中含水蒸氣，空氣中也有水蒸氣，都能使無水硫酸銅變藍(lán)色。

【答案】　(1)3Cu2O＋14HNO3===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O

(2)不合理，因為銅和氧化亞銅均可溶于稀硝酸形成藍(lán)色溶液

合理，因為氧化亞銅可與稀硫酸反應(yīng)生成Cu和Cu2＋，導(dǎo)致溶液呈藍(lán)色

(3)8c<9b－a　4

(4)關(guān)閉導(dǎo)氣管上的活塞，從分液漏斗往試管中注水，使漏斗中的液面高于試管中的液面，靜置一段時間后液面差不變，說明氣體發(fā)生裝置氣密性良好

(5)ABC