Question

某研究性學習小組設計并進行了如下實驗．
（1）甲組同學用圖裝置制取干燥純凈的二氧化碳氣體．請回答下列問題：
①儀器X的名稱是

長頸漏斗

．實驗前，關閉活塞，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裝置的氣密性良好

．
②為除去CO₂中混有的HCl氣體，B裝置中盛放飽和NaHCO₃溶液，寫出該反應的化學方程式

NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O

．
③要得到干燥的CO₂，C裝置應盛放

濃硫酸

（填試劑名稱）．
④請說明裝置B、C中試劑不能交換的原因：

若將氣體干燥后再通過飽和NaHCO₃溶液，則又有水蒸氣帶出

．
（2）乙組同學圍繞CO還原CuO產生的紅色固體是否一定是Cu進行探究：
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

．
實驗探究：
步驟Ⅰ：取一定質量的紅色固體a g，在空氣中高溫灼燒，直到質量不再發生改變，稱量所得固體質量為b g．
步驟Ⅱ：數據分析
①若a=b，則猜想

II

成立；
②若b＞a，則說明紅色固體中一定含有

Cu

物質；
步驟Ⅲ：另取少量紅色固體投入稀硫酸中，充分反應后溶液呈藍色．根據此現象，該紅色固體中含有

Cu₂O

．寫出由Cu生成Cu₂O的化學方程式是

4Cu+O₂

△   .

2Cu₂O

．

Answer 1

分析：（1）①根據儀器的名稱和氣密性檢查方法分析；②根據碳酸鹽與酸反應的方程式特點書寫；③根據濃硫酸的吸水性回答；④根據實驗的目的及調換后產生的后果分析；
（2）猜想Ⅰ：根據信息進行猜想；【實驗探究】步驟Ⅱ：根據銅、氧化亞銅高溫煅燒后質量的改變量考慮；步驟Ⅲ根據氧化亞銅與硫酸反應生成硫酸銅，溶液呈現藍色分析．

解答：解：（1）①X是長頸漏斗；關閉活塞，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；
②氣體通過B裝置時發生反應的反應物是碳酸氫鈉和鹽酸，生成物是氯化鈉、水和二氧化碳，故方程式為：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；
③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；
④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而不能收集到干燥的二氧化碳；
（2）猜想Ⅰ：紅色固體可能是Cu，可能是Cu₂O，再有一種可能就是二者都有；
【實驗探究】步驟Ⅱ：①由于Cu₂O性質穩定加熱質量不變，銅加熱后變為氧化亞銅，質量發生了變化，所以若a=b說明固體質量不變，固體是氧化亞銅；
②若b＞a說明固體質量增加了，一定含有銅，因為銅與氧氣反應生成氧化亞銅，固體質量變大；
步驟Ⅲ：因為紅色固體投入稀硫酸中，充分反應后溶液呈藍色，說明固體中有 Cu₂O 與硫酸反應生成的硫酸銅溶液呈現藍色；反應物是銅和氧氣，生成物是氧化亞銅，反應的化學方程式為：4Cu+O₂

△   .

2Cu₂O；
故答案為：（1）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，則又有水蒸氣帶出
（2）【提出猜想】Cu₂O和Cu的混合物
【實驗探究】II    Cu     Cu₂O    4Cu+O₂

△   .

2Cu₂O

點評：本題一一道知識遷移的考查題，關鍵是根據題中提供的信息并結合已有的知識進行運用，能夠很好的體現學生的知識運用能力．