题文
某化学课外兴趣小组探究氢气还原氧化铜的反应,有如下实验装置:
⑴上述A装置可用于实验室制取氢气和二氧化碳,请分别写出实验室制取氢气和二氧化碳的化学方程式 ; 。
⑵请你参与探究氢气还原氧化铜得到的红色固体的成分,完成下列各题:
已知信息:Ⅰ.Cu和Cu2O均为不溶于水的红色固体;Ⅱ.Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
提出问题:红色固体含有什么物质?
①猜想假设:
假设一:红色固体只含有Cu;假设二:红色固体只含Cu2O;
假设三: (请补充完成假设三)。
②实验探究:(填写表中空格)
实验操作
实验现象
实验结论
a.取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中
无明显现象
假设 成立
b.取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中
假设二和假设三均成立
③数据处理:甲同学称取Wg红色固体加入到足量硫酸溶液中使其充分反应后, (填操作名称)、洗涤、干燥,称量剩余红色固体质量为mg,通过计算,若m 
(选填>、<或=),则假设二成立;若m 
(选填>、<或=),则假设三成立。
④交流与反思:只要假设合理,实验方法正确,根据实验现象和数据就能得出结论。
题型:未知 难度:其他题型
答案
⑴Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
⑵①红色固体含有Cu和Cu2O两种物质; ②一;溶液由无色变为蓝色 ③过滤;=;>
解析
(1)实验室常用锌粒与稀硫酸反应制取氢气,同时还生成硫酸锌,故反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,同时还生成氯化钙和水,故反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)①根据题意,氢气还原氧化铜有可能生成铜或氧化亚铜,故可猜想反应后的生成物为:铜、或氧化亚铜、或铜与氧化亚铜的混合物。
②由于铜属于H后金属,故稀硫酸不能与铜发生反应;而根据资料可知,氧化亚铜能与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水;因此,当取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中,a若无现象时,说明固体中只含有铜;而b若溶液变成蓝色时,则说明红色固体中含有氧化亚铜,即假设二和假设三均成立。
③根据题意,要从溶液中得到不溶于液体的剩余的红色固体,需先进行过滤,然后再洗涤、干燥。
若假设二成立,则红色固体中只含Cu2O,那么Wg红色固体(Cu2O)都能与足量稀硫酸反应,据此,根据Cu2O的质量Wg,可计算出剩余固体(Cu)m的质量。
解,假设Wg红色固体全部是Cu2O,反应后生成铜的质量为m,则
Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O
144 64
W m
144:64=W:m
解得,m=
即当m=
时,假设二成立。
若m>
时,则说明红色固体中原本就含有铜,所以假设三成立。
点评:对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析的实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等。
考点
据考高分专家说,试题“某化学课外兴趣小组探究氢气还原氧化铜的反.....”主要考查你对 [氧气的制取和收集 ]考点的理解。
氧气的制取和收集
氧气的制取是初中化学的重点,也是历年中考的热点。我们不仅要学好氧气制取的知识,而且要触类旁通,逐步掌握实验室制取气体的一般思路和方法。中考对制取氧气的考查主要集中在药品选用、实验装置、操作步骤等方面。
实验室制取收集氧气:
过氧化氢制氧气高锰酸钾制氧气药品和反应原理2H2O2
2H2O+O2↑2KMnO4
K2MnO4 + MnO2 + O2↑发生装置固液常温型
固体加热型
收集装置氧气可用排水法收集,也可用向上排空气法收集
整体装置图

操作步骤①检查装置气密性
②再锥形瓶中装入二氧化锰
③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞(长颈漏斗的下端一定在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中跑出来)
④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液
⑤收集氧气
①检查装置气密性
②将药品平铺在试管底部,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气,还要在管口放一小团棉花)
③将试管固定在铁架台上
④点燃酒精灯,预热后加热试管
⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体
⑥收集完毕,先将导管移出水面
⑦熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气,用排水法收集,其操作步骤可概括为:“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 注意事项①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可,否则不利于气体的导出。
②用排水法收集氧气时,导管应刚伸人集气瓶口即可,过长不利于水的排出,气体不易收集满。
③用向上排空气法收集氧气时,导管要伸入集气瓶的底部,否则不利于空气的排出,收集的气体不纯。
④用长颈漏斗时,长颈漏斗末端应在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中逸出。 ①药品要平铺在试管底部,均匀受热。
②试管口要略向下倾斜,防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气,遇冷凝结成水倒流回试管底部,使试管炸裂。
③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。
④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可,这样便于气体导出。
⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。
⑥加热时要先使试管均匀受热,然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。
⑦用排水法收集气体时,应注意当气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的气体中混有空气,当集气瓶口有大盆气泡冒出时,证明已集满。
⑧停止加热时,应先把导管从水里撤出,再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯,试管内气体温度降低,压强减小,水槽中的水就会被倒吸入热的试管内,使试管炸裂。
⑨用高锰酸钾制氧气时,试管口要放一小团棉花,防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。
⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放,因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度,正放可减少气体的逸散。


