Question

17．已知木炭還原氧化銅實驗中發生的主要反應：C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．化學興趣小組對該實驗產物（假設反應物已完全反應）作如下探究：
探究一：檢驗產物的成份
提出問題：實驗產物是暗紅色固體，很難觀察到紫紅色固體．暗紅色固體是什么？
查閱資料：氧化亞銅（Cu₂O）為紅色固體；Cu₂O+H₂SO₄═CuSO₄+Cu+H₂O．
猜想與假設：暗紅色固體除銅外還可能含有Cu₂O．
設計實驗：取少量暗紅色固體，加入稀硫酸，如果觀察到現象：固體部分溶解，溶液變成藍色，說明暗紅色固體含有Cu₂O．
探究二：測定產物中Cu₂O的含量
原理：Cu₂O+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+H₂O，稱取一定質量的固體樣品，用如圖裝置進行實驗（固定裝置略去，堿石灰為氧化鈣和氫氧化鈉的混合物，可吸收水和酸性物質），通過測定反應前后裝置d的質量達到實驗目的．
（1）裝置a中用稀硫酸而不用稀鹽酸，原因是鹽酸揮發出氯化氫氣體，與d中的物質反應，影響測定結果；
（2）若不加裝置e，實驗結果會偏高，原因是d中的堿石灰能夠吸收空氣中的水和二氧化碳；
（3）點燃酒精燈前涉及的部分操作如下，正確的順序是③②④①
①打開K₂，關閉K₁    ②檢查裝置的氣密性   ③連接儀器    ④關閉K₂，打開K₁，通氫氣一段時間
（4）還可通過測定反應前后裝置c（填“a”、“b”或“c”）的質量達到實驗目的．

Answer 1

分析 探究一：
如果暗紅色固體中含有Cu₂O，加入稀硫酸時，Cu₂O和稀硫酸反應生成硫酸銅，硫酸銅溶液是藍色的；
探究二：
（1）鹽酸易揮發，容易揮發出氯化氫氣體；
（2）空氣中含有水蒸氣和二氧化碳，能夠被堿石灰吸收；
（3）正確的順序是：先連接儀器，檢查裝置的氣密性，再關閉K₂，打開K₁，通氫氣一段時間，把裝置中的水蒸氣和二氧化碳排出，再打開K₂，關閉K₁，點燃酒精燈；
（4）通過測定反應前后c裝置的質量也可以達到實驗目的．

解答 解：探究一：
【設計實驗】取少量暗紅色固體，加入稀硫酸，如果觀察到固體部分溶解，溶液變成藍色，說明暗紅色固體含有Cu₂O．
故填：固體部分溶解，溶液變成藍色．
探究二：
（1）裝置a中用稀硫酸而不用稀鹽酸，原因是鹽酸易揮發，揮發出的氯化氫能被堿石灰吸收，影響測定結果．
故填：鹽酸揮發出氯化氫氣體，與d中的物質反應，影響測定結果．
（2）若不加裝置e，實驗結果會偏高，原因是d中的堿石灰能夠吸收空氣中的水和二氧化碳，從而使測定的水的質量偏高，會導致計算的Cu₂O的質量偏高，從而導致實驗結果會偏高．
故填：d中的堿石灰能夠吸收空氣中的水和二氧化碳．
（3）點燃酒精燈前涉及的部分操作如下，正確的順序是：先連接儀器，檢查裝置的氣密性，再關閉K₂，打開K₁，通氫氣一段時間，把裝置中的水蒸氣和二氧化碳排出，再打開K₂，關閉K₁，點燃酒精燈．
故填：③②④①．
（4）還可通過測定反應前后裝置c的質量達到實驗目的，反應前后裝置c的質量差即為Cu₂O中氧元素的質量，根據氧元素的質量可以計算Cu₂O的質量，進一步可以計算產物中Cu₂O的含量．
故填：c．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．