Question

（2012?崇川區(qū)一模）某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．
（1）甲組同學(xué)用如圖裝置制取干燥純凈的二氧化碳．請回答下列問題：
①儀器X的名稱是

長頸漏斗

．實(shí)驗(yàn)前，關(guān)閉活塞，向X中加入水使X中液面高于試管中液面，一段時間后液面保持不變說明

A裝置的氣密性良好

．
②為除去CO₂中的HCl氣體，B裝置中盛放飽和NaHCO₃溶液，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O

．
③要得到干燥的CO₂，C裝置中應(yīng)盛放

濃硫酸

試劑．
④請說明裝置B、C中試劑不能交換的原因：

將氣體干燥后再通過飽和NaHCO₃溶液，則又會有水蒸氣帶出

．
（2）乙組同學(xué)圍繞CO還原CuO產(chǎn)生的紅色固體是否一定是Cu進(jìn)行如下探究：
【查閱資料】①Cu₂O粉末呈紅色，在酸性溶液中，Cu₂O+H₂SO₄=Cu+CuSO₄+H₂O．
②在空氣中高溫灼燒時：Cu₂O穩(wěn)定，而CuO將分解生成Cu₂O和O₂．
【提出猜想】猜想Ⅰ：紅色固體是Cu；猜想Ⅱ：紅色固體是Cu₂O；猜想Ⅲ：紅色固體是

Cu₂O和Cu的混合物

．
【實(shí)驗(yàn)探究】
步驟Ⅰ：取一定質(zhì)量的紅色固體在空氣中高溫灼燒，直到質(zhì)量不再發(fā)生改變，稱量得到固體的質(zhì)量增加．說明紅色固體中含有

Cu

，寫出由Cu生成Cu₂O的化學(xué)方程式

4Cu+O₂

△   .

2Cu₂O

．
步驟Ⅱ：取一定質(zhì)量的紅色固體投入稀硫酸中，充分反應(yīng)后溶液呈藍(lán)色．根據(jù)以上現(xiàn)象，得到猜想

Ⅲ

正確．
【拓展延伸】通過稱量紅色固體（ag）及灼燒至質(zhì)量不變時的質(zhì)量（b g），可以判斷紅色固體的成分．則欲得到上述實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，a、b之間應(yīng)滿足的關(guān)系為：128（b-a）/16

＜

a （選填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)儀器的名稱和氣密性檢查方法考慮；②根據(jù)方程式的寫法考慮；③根據(jù)濃硫酸的吸水性考慮；④根據(jù)調(diào)換后產(chǎn)生的后果考慮；（2）猜想Ⅰ：根據(jù)兩種物質(zhì)都有考慮；【實(shí)驗(yàn)探究】步驟Ⅰ：根據(jù)方程式的寫法考慮；（1）根據(jù)銅、氧化亞銅高溫煅燒后質(zhì)量的該變量考慮；（2）根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算，有關(guān)的計(jì)算要準(zhǔn)確．

解答：解：（1）長頸漏斗方便加液體藥品，關(guān)閉活塞，向X中加入水使X中液面高于試管中的液面，一段時間后液面保持不變說明A裝置不漏氣，在制取氣體前必須先檢查裝置的氣密性，否則由于漏氣收集不到氣體；氣體通過B裝置時發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)物是碳酸氫鈉和鹽酸，生成物是氯化鈉、水和二氧化碳；由于濃硫酸具有吸水性，所以要得到干燥的CO₂，通過濃硫酸即可；若將氣體干燥后再通過飽和NaHCO₃溶液，由于碳酸氫鈉溶液中含有水，所以又有水蒸氣帶出了；故答案為：①長頸漏斗；A裝置的氣密性良好；②NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；③濃硫酸；④若將氣體干燥后再通過飽和NaHCO₃溶液，則又會有水蒸氣帶出．
（2）【提出猜想】猜想有：紅色固體可能是Cu，可能是Cu₂O，再有一種可能就是二者都有；故答案為：Cu₂O和Cu的混合物
【實(shí)驗(yàn)探究】紅色固體在空氣中高溫灼燒，直到質(zhì)量不再發(fā)生改變，稱量得到固體的質(zhì)量增加，說明紅色固體中含有銅；反應(yīng)物是銅和氧氣，生成物是氧化亞銅，用觀察法配平，反應(yīng)條件是加熱寫在等號的上邊；取一定質(zhì)量的紅色固體投入稀硫酸中，充分反應(yīng)后溶液呈藍(lán)色，根據(jù)以上現(xiàn)象，得到猜想三是正確的；故答案為：Cu；4Cu+O₂

△   .

2Cu₂O；Ⅲ
【拓展延伸】設(shè)參加反應(yīng)的銅的質(zhì)量為x
     4Cu+O₂

△   .

2Cu₂O固體質(zhì)量增加
     256        288    32
      x              （b-a）g   
 

256

x

=

32

b-a

  x=

128(b-a)

16

因此只要滿足：

128(b-a)

16

＜a時，紅色固體就是銅和氧化亞銅的混合物．
故答案為：＜

點(diǎn)評：本考點(diǎn)考查的知識點(diǎn)比較多，本題容易出錯的地方是氧化亞銅質(zhì)量的求法，由于銅與硫酸不反應(yīng)，氧化亞銅與硫酸反應(yīng)，生成銅、硫酸銅、水；固體氧化亞銅通過反應(yīng)生成銅，所以固體質(zhì)量減少，有關(guān)的計(jì)算要準(zhǔn)確．