题目

题型：不详难度：来源：

(11分)铜及其化合物一般都具有特征颜色，例如Cu、Cu₂O呈红色，CuO呈黑色、CuSO₄·5H₂O呈蓝色等。研究性学习小组甲为检测实验室用H₂还原CuO所得的红色固体中是否含有 Cu₂O进行了认真探究。
Ⅰ.查阅资料：Cu₂O属于碱性氧化物；高温灼烧CuO生成Cu₂O；Cu₂O在酸性条件下能发生下列反应：
Cu₂O＋2H^＋===Cu＋Cu^2＋＋H₂O
Ⅱ.设计实验方案：
方案1：取该红色试样溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色的变化。
方案2：取该红色试样溶于足量的稀硫酸中，观察溶液是否呈蓝色。
方案3：称得干燥坩埚的质量为a g，取红色试样置于坩埚中称得总质量为b g，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后总质量为c g。
(1)请你评价方案1和方案2。如果你认为该方案合理，请简述其化学原理；如果你认为该方案不合理，请简述原因。
方案1：____________________________________________________________。
方案2：__________________________________________________________。
(2)方案3中，若确认红色粉末中含有Cu₂O，则a、b、c应符合的数学的关系为________，该实验方案最少得进行________次称量。
Ⅲ.研究性学习小组乙，设计了新的探究方案，拟通过干燥管中CuSO₄是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu₂O，装置如图所示：

(3)简述该探究方案中，检验气体发生装置气密性的方法(说明操作方法、现象和结论)
________________________________________________________________________。
(4)为确保探究的科学、合理、安全，你认为实验中还应采取的措施有________(填序号)。
A．在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一干燥装置
B．加热前先排尽装置中的空气
C．在盛有硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管

答案

(1)方案1：不合理，因为铜和氧化亚铜均能与稀硝酸反应生成Cu^2＋，形成蓝色溶液
方案2：合理，因为铜与稀硫酸不反应，氧化亚铜与稀硫酸反应生成Cu和Cu^2＋，导致溶液呈蓝色
(2)c<　 4
(3)关闭导气管上的活塞，从分液漏斗中往试管中注水，使漏斗中的液面高度高于试管中的液面高度，并且一段时间内不回落，说明气体发生装置气密性良好
(4)ABC

解析

(1)注意稀硝酸的强氧化性能将铜氧化，而铜与稀硫酸不反应。
(2)设红色试样中含Cu的质量为x。灼烧过程中发生的反应为：
4Cu＋O₂2Cu₂O
256  32
x  c－b
x＝＝8(c－b)
如有Cu₂O，则x＝8(c－b)<b－a，即c<。
此实验方案至少要称量如下4次：干燥坩埚质量、坩埚加试样质量、灼烧后坩埚和药品总质量、再灼烧后坩埚和药品总质量(此次应与前一次相同方可，为重复实验，说明已加热至恒重)。