某化學(xué)課外興趣小組探究氫氣還原氧化銅的反應(yīng),有如下實(shí)驗(yàn)裝置:
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(1)上述A裝置可用于實(shí)驗(yàn)室制取氫氣和二氧化碳,請(qǐng)分別寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取氫氣和二氧化碳
的化學(xué)方程式
 
 

上述可用于收集二氧化碳裝置是
 
(用裝置字母序號(hào)填空).
(2)請(qǐng)你參與探究氫氣還原氧化銅得到的紅色固體的成分,完成下列各題:
已知信息:Ⅰ.氫氣還原氧化銅除生成銅外還可能生成氧化亞銅(Cu2O);Ⅱ.Cu和Cu2O均為不溶于水的紅色固體;Ⅲ.Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
提出問(wèn)題:紅色固體含有什么物質(zhì)?
①猜想假設(shè):
假設(shè)一:紅色固體只含Cu;假設(shè)二:紅色固體只含Cu2O;
假設(shè)三:
 
(請(qǐng)補(bǔ)充完成假設(shè)三).
②實(shí)驗(yàn)探究:(填寫(xiě)表中空格)
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
 a.取少量紅色固體加入到足量硫酸溶液中 無(wú)明顯現(xiàn)象 假設(shè)
 
成立
 b.取少量紅色固體加入到足量硫酸溶液中
 
假設(shè)二和假設(shè)三均成立
③數(shù)據(jù)處理:甲同學(xué)稱(chēng)取Wg紅色固體加入到足量硫酸溶液中使其充分反應(yīng)后,
 
(填操作名稱(chēng))、洗滌、干燥,稱(chēng)量剩余紅色固體質(zhì)量為mg,通過(guò)計(jì)算,若m
 
 
64W
144
g(選填>、<或=),則假設(shè)二成立;若m
 
 
64W
144
g(選填>、<或=),則假設(shè)三成立.
④交流與反思:只要假設(shè)合理,實(shí)驗(yàn)方法正確,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)就能得出結(jié)論.
分析:(1)熟記實(shí)驗(yàn)室制取氫氣和二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)式;根據(jù)二氧化碳的密度和溶水性選擇收集裝置;
(2)①紅色固體的成分除一、二兩種假設(shè)外,還應(yīng)有二者的混合物這一假設(shè);
②根據(jù)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn):向紅色固體中加入足量稀硫酸,由于銅不能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng),而Cu2O能與稀硫酸反應(yīng)生成銅和硫酸銅,反應(yīng)后溶液呈藍(lán)色說(shuō)明固體中含有Cu2O;若無(wú)現(xiàn)象,則固體中只含有銅;
③假設(shè)7.2g紅色固體全部是Cu2O計(jì)算銅的質(zhì)量,看是否等于3.2g;或假設(shè)所得3.2g全部是銅計(jì)算Cu2O的質(zhì)量,看是否等于7.2g,據(jù)此判斷紅色固體的組成成分.
解答:解:(1)實(shí)驗(yàn)室用鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣的化學(xué)反應(yīng)式是:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)式是:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳的密度大于空氣的密度,并且易溶于水,所以可用C向上排空氣法收集.
故答案為:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;C;
(2)①氫氣還原氧化銅有可能生成銅或氧化亞銅,因此可猜想反應(yīng)后生成物為:銅或氧化亞銅或銅與氧化亞銅的混合物;
故答案為:Cu2O和Cu的混合物;
②稀硫酸不能與銅發(fā)生反應(yīng),而氧化亞銅可與稀硫酸反應(yīng)生成銅、硫酸銅和水;因此,當(dāng)無(wú)現(xiàn)象時(shí),說(shuō)明固體中只含有銅;而溶液變成藍(lán)色時(shí),說(shuō)明紅色固體中含有氧化亞銅;氧化亞銅與稀硫酸反應(yīng)生成的銅,使溶液中出現(xiàn)的紅色銅,不能確定原紅色粉末中是否一定含有銅;
故答案為:
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
   
固體部分溶解,溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色
③要得到剩余的紅色固體,先進(jìn)行過(guò)濾實(shí)驗(yàn),在通過(guò)洗滌、干燥.
若假設(shè)二成立,紅色固體只含Cu2O,所有的Cu2O都與稀硫酸反應(yīng),我們可用據(jù)此計(jì)算出剩余固體m的質(zhì)量,即此時(shí)假設(shè)二成立.
假設(shè)Wg紅色固體全部是Cu2O,反應(yīng)后生成銅的質(zhì)量為m
Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O
144        64
 W         m
144
64
=
w
m

m=
64W
144
    
若m>
64W
144
說(shuō)明紅色固體中原本就含有銅,所以假設(shè)三成立.
故答案為:過(guò)濾;=;>.
點(diǎn)評(píng):在研究物質(zhì)組成時(shí),通過(guò)定性的探究實(shí)驗(yàn)不能確定某組成成分時(shí),可通過(guò)定量研究加以判斷;定量研究時(shí),質(zhì)量守恒思想是進(jìn)行推斷的根本依據(jù).
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為了探究分子的性質(zhì)及變化,某化學(xué)課外興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了如下一些實(shí)驗(yàn)探[實(shí)驗(yàn)探究]探究活動(dòng)一:小剛和小明兩位同學(xué),分別按下圖所示的甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn).(查閱資料:紫色石蕊溶液的顏色為紫色,濃鹽酸有很強(qiáng)的揮發(fā)性,揮發(fā)出來(lái)的氯化氫氣體與稀鹽酸中的溶質(zhì)相同.)

探究活動(dòng)二:小紅同學(xué)把等量的洗衣粉分別放在兩只透明的玻璃杯中,然后向兩只玻璃杯中分別加入等量的冷水和熱水.

探究活動(dòng)三:貝貝同學(xué)分別用量筒量取了50 mL水和50 mL酒精,然后將兩種液體混合.

[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論](1)探究活動(dòng)一中,小明燒杯中的溶液變成了紅色,則小剛同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________,由此說(shuō)明分子具有的性質(zhì)之一是________.

(2)探究活動(dòng)二中,觀察到的現(xiàn)象是洗衣粉在熱水中融化的速度比在冷水中的快,由此小紅同學(xué)得出的結(jié)論是___________________.

(3)探究活動(dòng)三中,貝貝同學(xué)將兩種液體混合后,體積約為94 mL.起初貝貝認(rèn)為是自己的實(shí)驗(yàn)存在誤差,就重復(fù)上述的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn),但還是發(fā)現(xiàn)混合后的液體總體積小于100 mL.由此現(xiàn)象說(shuō)明構(gòu)成物質(zhì)的分子具有的性質(zhì)之一是____________________.

[分析與反思]興趣小組的同學(xué)聯(lián)想到在常溫下,人們可以將較大體積的氣體(氧氣、煤氣、石油氣體等燃料)液化貯存在體積較小的特制鋼瓶?jī)?nèi),由此又得出了另一結(jié)論__________________.

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