Question

【題目】如圖為實驗室常見的氣體制備、收集和性質的實驗裝置，據圖回答。

（1）推出C、D裝置中標號儀器名稱：X_____、Y_____。

（2）O2的制取方法有多種，若用加熱氯酸鉀的方法制取O2，應選用的發生裝置為_____（填裝置序號，下同），反應方程式為：_____。

（3）小海同學在裝置B中加入15%的過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣。

①若用F裝置收集氧氣，氧氣應從_____（填“a”或“b”）端通入。

②實驗中發現不能得到平穩的氧氣流。小濤同學提出可以從兩個方面加以改進：

一是將制取的裝置B換為上圖中的裝置_____；

二是將過氧化氫溶液加水稀釋。如果在80g溶質質量分數為15%的過氧化氫溶液中加入70克水，則所得溶液的溶質質量分數為_____。

（4）實驗室用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物制取氨氣，生成氨氣的化學方程式為_____，為探究氨氣的性質，小紅用圖中G裝置進行氨氣與氧化銅反應的實驗，實驗中觀察到黑色氧化銅粉末變成紅色。

（提出問題）得到的紅色粉末是什么？

查閱資科：Cu2O是紅色，易與稀硫酸反應：

（猜想假設）紅色粉末是①Cu②Cu2O③_____

（設計實驗）小明設計如下實驗驗證紅色粉末中是否含有Cu2O

實驗步驟	實驗現象	實檢站論
取紅色粉末于試管中，加入足量稀硫酸	_____	紅色粉末中含有Cu2O

（實驗反思）小明設計的實驗無法證明紅色粉末中是否含有Cu，原因是_____。

Answer 1

【答案】分液漏斗 集氣瓶 A a C 8% Cu和Cu2O 固體部分溶解，溶液由無色變為藍色 氧化亞銅可以與稀硫酸反應生成銅

【解析】

（1）X為加注液體試劑的分液漏斗，Y為收集氣體的集氣瓶；

（2）氯酸鉀制取氧氣屬于固體加熱制備氣體，所以選擇裝置A，氯酸鉀以二氧化錳作催化劑，加熱條件下反應生成氯化鉀和氧氣，所以化學方程式為；

（3）①氧氣密度比水小，且在水中溶解度不大，因此可以從a端進氣，將水從b端排出，達到收集氧氣的目的；

②過氧化氫濃度較高，反應速度較快，氧氣產生速度過快，不能及時從導管輸出，而長頸漏斗為敞口儀器，所以氧氣容易從長頸漏斗逸出，使生成的氧氣輸出不穩定，因此可以通過改用裝置C，其配有分液漏斗，帶有開關，可以控制加入過氧化氫的量，控制反應速率，同時開關關閉避免氧氣逸出，保證反應的平穩進行，從而使氧氣輸出穩定，所以可以將B改為裝置C；溶液稀釋前后溶質質量不變，即稀釋前溶質質量=稀釋后溶質質量，稀釋前溶液質量×稀釋前溶質質量分數=稀釋后溶液質量×稀釋后溶質質量分數，設稀釋后溶質質量分數為w，所以80g×15%=（80g+70g）×w，w=8%；

（4）氯化銨與氫氧化鈣反應，生成了氨氣，兩者發生復分解反應，所以是符合AB+CD=AC+BD的反應特點，而銨根離子與氫氧根結合生成氨氣和水，氯離子與鈣離子結合生成氯化鈣，所以反應為氯化銨和氫氧化鈣在加熱條件下反應生成氯化鈣、氨氣和水，化學反應方程式為；

[猜想假設]銅與氧化亞銅外觀都為紅色固體，所以紅色固體可能是單一一種，也可能為兩者的混合物，所以猜想①和②之外，還有猜想③是兩者混合物，即為Cu和Cu2O；

[設計實驗]根據實驗結論可知，固體含有氧化亞銅，氧化亞銅與硫酸反應可以生成硫酸銅、銅和水，說明氧化亞銅會消耗，同時生成的銅不能與硫酸反應，仍有固體存在，所以可以觀察到固體部分溶解，同時硫酸銅溶于水后顯藍色，原來無色溶液變為藍色，因此可以觀察到實驗現象為固體部分溶解，溶液由無色變為藍色；

[實驗反思]因為氧化亞銅可以與稀硫酸反應生成銅，所以剩余紅色固體銅可以是氧化亞銅轉化而來，因此無法證明紅色粉末中是否含有銅。