Question

17．如圖1為實驗室用一氧化碳還原氧化銅的實驗裝置圖，某興趣小組在老師的指導下按如圖連接裝置、檢查裝置的氣密性、裝藥品、固定裝置．但就下面的實驗操作順序問題出現了分歧：小麗認為先通一段時間CO排凈空氣，然后再點燃A處酒精燈和C處酒精燈，小亮覺得這樣做不好，他的理由是：一氧化碳是有毒氣體，對空氣有污染；小亮主張先點燃A處酒精燈和C處酒精燈，然后再通CO，小菊又提出反對，她的理由是：一氧化碳具有可燃性，與容器內的空氣混合，點燃后可能會發(fā)生爆炸，老師認他們的反對意見都有道理．請你幫助這兩位同學解決他們的困難，你的辦法是：先通入一段時間氮氣或稀有氣體，排凈玻璃管內的空氣，然后再點燃酒精燈．

小紅為了探究CO是否也能還原CuO，做了如圖2所示的實驗．實驗發(fā)現CO與CuO加熱后黑色粉末變成紅色粉末．請你參與該研究過程：
【研究課題】探究紅色粉末的主要成分
【查閱資料】
（1）有關物質的顏色：Cu：紅色，CuO：黑色，Cu₂O：紅色，CuSO₄溶液：藍色．
（2）CuO和Cu₂O都能和稀硫酸發(fā)生反應，化學方程式為：
CuO十H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；           Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O
【猜想與實驗】
（1）如果硬質玻璃管內紅色粉末為一種物質，請猜想它的成分，并設計簡單的實驗證明你的猜測．

猜想	簡單實驗方案	現象	CO和CuO反應的化學方程式
Cu	將紅色粉末放入試管中，再向試管中滴加稀硫酸	不反應，說明紅色物質就是銅	CO+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO2
Cu2O	紅色粉末放入試管中，再向試管中滴加稀硫酸	反應且溶液變?yōu)樗{色，說明紅色物質是Cu2O	2CO+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu2O+2CO2

Answer 1

分析 一氧化碳有毒，擴散到空氣中能夠污染環(huán)境；一氧化碳具有可燃性，與空氣或與氧氣混合達到一定程度時，遇明火會發(fā)生爆炸；可以用氮氣、或稀有氣體等化學性質不活潑的物質排盡裝置中的空氣；
[猜想與實驗]（1）①Cu粉末：紅色，與硫酸不反應，所以可以形成CO與CuO加熱的化學方程式；
②Cu₂O粉末：紅色，Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，生成藍色溶液和紅色物質銅，所以CO與CuO加熱生成Cu₂O．

解答 解：一氧化碳是有毒氣體，對空氣有污染，因此不能不采取任何措施就用一氧化碳排凈空氣；
一氧化碳具有可燃性，與容器內的空氣混合，點燃后可能會發(fā)生爆炸，因此不能不排凈空氣就點燈；
要想不污染空氣，又防止發(fā)生爆炸，可以采取下列措施：先通入一段時間氮氣或稀有氣體，排凈玻璃管內的空氣，然后再點燃酒精燈；或去掉酒精燈，右側導管口系一個氣球，用于收集尾氣，從左側導管通人一氧化碳過一會兒再點燃酒精噴燈．
[猜想與實驗]
（1）①紅色粉末為一種物質，請猜想它的成分，為：Cu粉末或Cu₂O粉末；
②設計簡單實驗證明猜測：利用稀硫酸，構成現象；由于存在兩種可能，一是剩余固體為紅色的銅，則加入硫酸不會有明顯現象：二是氧化亞銅，加入硫酸會生成藍色溶液．所以可以根據加入硫酸后的現象差別來判斷．（不要視為混合物，因為題目有明確的前提）；
故答案為：
一氧化碳是有毒氣體，對空氣有污染；
一氧化碳具有可燃性，與容器內的空氣混合，點燃后可能會發(fā)生爆炸；
先通入一段時間氮氣或稀有氣體，排凈玻璃管內的空氣，然后再點燃酒精燈；或去掉酒精燈，右側導管口系一個氣球，用于收集尾氣，從左側導管通人一氧化碳過一會兒再點燃酒精噴燈
[猜想與實驗]
（1）

猜想	簡單實驗方案	現象	CO和CuO反應的化學方程式
Cu	將紅色粉末放入試管中，再向試管中滴加稀硫酸	不反應，說明紅色物質就是銅	CO+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO2
Cu2O	紅色粉末放入試管中，再向試管中滴加稀硫酸	反應且溶液變?yōu)樗{色，說明紅色物質是Cu2O	2CO+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu2O+2CO2

點評 本題主要考查化學實驗方案的設計與評價，學會運用猜想與事實驗證的方法和技巧處理實驗問題，掌握一氧化碳的化學性質，了解實驗探究物質組成成分以及含量的方法．