Question

某�；瘜W(xué)興趣小組對課本實驗結(jié)論“葡萄糖與新制氫氧化銅共熱生成紅色的Cu₂O沉淀”提出質(zhì)疑，認(rèn)為紅色沉淀不一定就是氧化亞銅．為了確定紅色沉淀的成分，開展了相關(guān)探究．
[一]提出猜想，請你完成猜想2、3．
猜想1、紅色沉淀可能是Cu；
猜想2：

 

；
猜想3：

 

．
[二]查閱資料：①Cu₂0屬于堿性氧化物②Cu⁺在酸I生條件下能發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)
[三]制備紅色沉淀：①制備氫氧化銅懸濁液②氫氧化銅懸濁液與葡萄糖共熱③過濾、洗滌、低溫烘干得紅色粉末
[四]紅色沉淀成分探究：該小組同學(xué)設(shè)計了三種方案：
方案Ⅰ：取該紅色粉末溶于足量稀硝酸中，觀察溶液顏色變化．
方案Ⅱ：取該紅色粉末溶于足量稀硫酸中，觀察是否有殘渣．
方案Ⅲ：裝置如圖所示：（夾持儀器略去）

試回答下列問題：
（1）請分別評價方案I和方案Ⅱ是否合理（填“是”或“否”），并完成相關(guān)反應(yīng)方程式：
方案I：

 

，寫出Cu₂0與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
方案Ⅱ：

 

，寫出反應(yīng)的離子方程式

 

．
（2）實際上，方案Ⅲ的裝置尚存在明顯的缺陷，應(yīng)在A和B之問添加

 

．
（3）方案Ⅲ中，探究小組的同學(xué)在錐形瓶中加入少量硫酸銅溶液，其目的是

 

．
（4）方案Ⅲ中，若要測定紅色粉末的成分，需要測定下列哪些物理量

 

（填序號）．
①反應(yīng)前紅色粉末與硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量 ②實驗前干燥管的質(zhì)量 ③實驗后干燥管的質(zhì)量 ④硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量 ⑤鋅粒質(zhì)量 ⑥稀硫酸的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

分析：[一]提出猜想：Cu或Cu₂O都為紅色，可能為純凈物，也可能為二者的混合物；
[四]紅色沉淀成分探究：
（1）因為無論是Cu₂O或Cu或二者混合物都可被硝酸溶解，現(xiàn)象相同，方案Ⅱ設(shè)計也不合理，因為Cu₂O或Cu或二者混合物溶于足量稀硫酸中，都有殘渣；
（2）方案Ⅲ的原理是利用反應(yīng)前紅色粉末與硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量減去硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量求紅色粉末的質(zhì)量，實驗前后干燥管的質(zhì)量求水的質(zhì)量，從而求Cu₂O的質(zhì)量，若m（H₂O）=0，則不含Cu₂O，若紅色粉末的質(zhì)量=Cu₂O的質(zhì)量，則不含Cu，若紅色粉末的質(zhì)量大于 Cu₂O的質(zhì)量，則是Cu₂O和Cu的混合物，因此方案Ⅲ應(yīng)在A和B之間加干燥裝置，以吸收氫氣中的水，防止造成干擾；
（3）方案Ⅲ中，在錐形瓶中加入少量硫酸銅溶液，其目的是形成銅鋅原電池，加快反應(yīng)；
（4）根據(jù)（2）進(jìn)行分析．

解答：解：[一]提出猜想：Cu或Cu₂O都為紅色，可能為純凈物，也可能為二者的混合物，猜想1紅色沉淀可能是Cu，猜想2紅色沉淀可能是Cu₂O，猜想3紅色沉淀可能是Cu₂O和Cu的混合物，
故答案為：紅色沉淀可能是Cu₂O；紅色沉淀可能是Cu₂O和Cu的混合物；
[四]紅色沉淀成分探究：
（1）方案I：無論是Cu₂O或Cu或二者混合物都可被硝酸溶解，現(xiàn)象相同，則不能用稀硝酸溶解，Cu₂0與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu₂O+14HNO₃=6Cu（NO₃）₂+2NO↑+7H₂O，
故答案為：否；3Cu₂O+14HNO₃=6Cu（NO₃）₂+2NO↑+7H₂O；
方案Ⅱ：Cu₂O或Cu或二者混合物溶于足量稀硫酸中，都有殘渣，也不合理，反應(yīng)的離子方程式為Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，故答案為：否；Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O；
（2）因與氫氣反應(yīng)生成水，可通過實驗前后干燥管的質(zhì)量求水的質(zhì)量，從而求Cu₂O的質(zhì)量，因此方案Ⅲ應(yīng)在A和B之間加干燥裝置，以吸收氫氣中的水，防止造成干擾，
故答案為：干燥裝置；
（3）方案Ⅲ中，在錐形瓶中加入少量硫酸銅溶液，其目的是形成銅鋅原電池，加快反應(yīng)，故答案為：形成銅鋅原電池，加快反應(yīng)；
（4）方案Ⅲ的原理是利用反應(yīng)前紅色粉末與硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量減去硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量求紅色粉末的質(zhì)量，實驗前后干燥管的質(zhì)量求水的質(zhì)量，從而求Cu₂O的質(zhì)量，若m（H₂O）=0，則不含Cu₂O，若紅色粉末的質(zhì)量=Cu₂O的質(zhì)量，則不含Cu，若紅色粉末的質(zhì)量大于 Cu₂O的質(zhì)量，則是Cu₂O和Cu的混合物，則需要稱量①反應(yīng)前紅色粉末與硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量 ②實驗前干燥管的質(zhì)量 ③實驗后干燥管的質(zhì)量 ④硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量，
故答案為：①②③④．

點評：本題考查化學(xué)實驗的探究、設(shè)計、評價、數(shù)據(jù)處理等知識，對學(xué)生的能力要求較高，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰Φ目疾�，為高考常見題型和高頻考點，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及實驗原理的思考，難度中等．