Question

【題目】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：
（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？
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數據處理：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量為mg，通過計算，若m g（選填＞、＜或=），則假設二成立；若m 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，根據實驗現象和數據就能得出結論．

Answer 1

【答案】
（1）Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；C
（2）Cu和Cu2O混合物；一；固體部分溶解，溶液由無色變為藍色；過濾；=；＞
【解析】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． 所以答案是：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；
所以答案是：Cu2O和Cu的混合物；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的銅，使溶液中出現的紅色銅，不能確定原紅色粉末中是否一定含有銅；
所以答案是：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
		一
	固體部分溶解，溶液由無色變為藍色

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．
若假設二成立，紅色固體只含Cu2O，所有的Cu2O都與稀硫酸反應，我們可用據此計算出剩余固體m的質量，即此時假設二成立．
假設Wg紅色固體全部是Cu2O，反應后生成銅的質量為m

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，所以假設三成立．
所以答案是：過濾；=；＞．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用氫氣的制取和檢驗和書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握氫氣的實驗室制法原理：Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2↑；Zn + 2HCl = ZnCl2 +H2↑不可用濃鹽酸的原因 濃鹽酸有強揮發性 ；不可用濃硫酸或硝酸的原因 濃硫酸和硝酸有強氧化性；注意：a、配平 b、條件 c、箭號．