Question

【題目】已知木炭還原氧化銅實驗中發(fā)生的主要反應：。化學興趣小組對該實驗產(chǎn)物（假設反應物已完全反應）作如下探究：

探究一：檢驗產(chǎn)物的成份

（提出問題）實驗產(chǎn)物是暗紅色固體，很難觀察到紫紅色固體。暗紅色固體是什么？

（查閱資料）氧化亞銅（Cu2O）為紅色固體；。

（猜想與假設）暗紅色固體除銅外還可能含有 Cu2O。

（設計實驗）取少許暗紅色固體，加入稀硫酸，如果觀察到現(xiàn)象：________________， 說明暗紅色固體含有 Cu2O。

探究二：測定產(chǎn)物中 Cu2O 的含量原理：，稱取一定質(zhì)量的固體樣品，用下圖裝置進行實驗（堿石灰可吸收水和二氧化碳等酸性氣體），通過測定反應前 后裝置 d 的質(zhì)量達到實驗目的。

（1）裝置 a中發(fā)生的反應方程是________________；反應中用稀硫酸而不用稀鹽酸，原因是 _______________；

（2）若不加裝置 e，實驗結(jié)果會偏________________，原因是________________；

（3）點燃酒精燈前涉及的部分操作如下，正確的順序是________________；

①打開 K2，關(guān)閉 K1 ②檢查裝置的氣密性

③連接儀器 ④關(guān)閉 K2，打開 K1，通氫氣一段時間

（4）還可通過測定反應前后裝置________________（填“a”、“b”或“c”）的質(zhì)量達到實驗目的。

（5）實驗后收集該暗紅色固體 10g,通過探究二進行實驗，發(fā)現(xiàn)裝置 d 增加 0.18g，則該暗紅 色固體中氧化亞銅（Cu2O）的質(zhì)量分數(shù)？________________

Answer 1

【答案】固體部分溶解，溶液變成藍色 氯化氫具有揮發(fā)性，與裝置d中的物質(zhì)反應，會干擾實驗 大 空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入裝置d使測得的水的質(zhì)量偏大 ③②④① c 由題意Cu2O與氫氣反應生成水的質(zhì)量為0.18g，設該暗紅色固體中氧化亞銅（Cu2O）的質(zhì)量為x，則有：

由解得x=1.44g

則該暗紅色固體中氧化亞銅（Cu2O）的質(zhì)量分數(shù)為；

答：該暗紅色固體中氧化亞銅（Cu2O）的質(zhì)量分數(shù)為14.4%。

【解析】

探究木炭還原氧化銅實驗的實驗產(chǎn)物：

探究一：檢驗產(chǎn)物的成份

結(jié)合題干中資料信息進行分析可知

設計實驗：取少許暗紅色固體，加入稀硫酸，如果觀察到固體部分溶解，溶液變成藍色，說明暗紅色固體含有Cu2O。

探究二：測定產(chǎn)物中 Cu2O 的含量

原理：利用氫氣還原氧化亞銅，反應方程式為，如圖所示裝置通過測定反應前后裝置d的質(zhì)量，即生成的水的質(zhì)量，用水的質(zhì)量來計算氧化亞銅的質(zhì)量。

（1）裝置a為鋅粒與稀硫酸反應產(chǎn)生氫氣，反應的方程式是；反應中用稀硫酸而不用稀鹽酸，原因是氯化氫具有揮發(fā)性，與裝置d中的物質(zhì)反應，會干擾實驗；

（2）若不加裝置e，實驗結(jié)果會偏大，原因是空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入裝置d使測得的水的質(zhì)量偏大；

（3）點燃酒精燈前涉及的部分操作為：③連接儀器；②檢查裝置的氣密性；④關(guān)閉 ，打開 ，通氫氣一段時間；①打開 ，關(guān)閉 ；即正確順序為③②④①。

（4）還可通過測定反應前后裝置c的質(zhì)量達到實驗目的，因為反應前后裝置c的質(zhì)量差即為Cu2O中氧元素的質(zhì)量，根據(jù)氧元素的質(zhì)量可以計算Cu2O的質(zhì)量，進一步可以計算產(chǎn)物中Cu2O的含量。

（5）已知實驗后收集該暗紅色固體10g，通過探究二進行實驗，發(fā)現(xiàn)裝置d增加0.18g，即Cu2O與氫氣反應生成水的質(zhì)量為0.18g，設該暗紅色固體中氧化亞銅（Cu2O）的質(zhì)量為x，則有：

由解得x=1.44g

則該暗紅色固體中氧化亞銅（Cu2O）的質(zhì)量分數(shù)為；

答：該暗紅色固體中氧化亞銅（Cu2O）的質(zhì)量分數(shù)為14.4%。