14.已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应:C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO
2↑,某化学兴趣小组对该实验红色固体产物的成份(假设反应物已完全反应)作如下探究:
探究一:检验红色固体产物的成份
【查阅资料】Ⅰ.木炭还原氧化铜除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu
2O);
Ⅱ.Cu和Cu
2O均为不溶于水的红色固体;Ⅲ.Cu
2O+H
2SO
4═CuSO
4+Cu+H
2O
【提出问题】该实验的红色固体产物中含有什么物质?
【猜想与假设】假设1:红色固体只含Cu; 假设2:红色固体只含Cu
2O;
假设3:红色固体Cu、Cu
2O的混合物(请补充完成假设3).
【实验探究】(填写表中空格)
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量红色固体加入到足量稀硫酸溶液中 | 若无明显现象 | 假设1成立 |
若固体部分(选填“全部”或“部分”)溶解,溶液由无色变蓝色 | 假设2和假设3均成立 |
探究二:测定该实验红色固体产物中Cu
2O的含量
该化学兴趣小组经交流讨论后,设计了如下两方案:
方案一:称取5.00g红色固体加入到足量稀硫酸溶液中使其充分反应后,操作A、洗涤、干燥,称量得红色固体质量为4.10g.
(1)操作A的名称是过滤,在实验室中完成操作A的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗;
(2)检验反应后剩余红色固体是否洗涤干净的方法是:取少量最后一次洗涤液,加入氢氧化钠溶液,如果观察到现象:无蓝色沉淀生成,说明已洗涤干净.
(3)通过计算,假设3成立,红色固体产物中Cu
2O的含量为1.44g;
方案二:称取5.00g的红色固体,用如图所示装置进行实验(固定装置略去,碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物),通过测定反应前后装置d的质量达到实验目的.
(1)装置a中用稀硫酸而不用稀盐酸,原因是盐酸挥发出氯化氢气体,与d中的物质反应,影响测定结果;
(2)装置b的作用是干燥氢气,若不加装置b,实验结果会偏大(“偏大”或“偏小”);
(3)装置c中涉及的反应化学方程式Cu
2O+H
2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+H
2O;
(4)装置e的作用是防止空气中CO
2及H
2O对装置d的测量造成误差,若不加装置e,实验结果会偏大(“偏大”或“偏小”);
(5)点燃酒精灯前涉及的部分操作如下,
①连接仪器;②检查装置的气密性;
③关闭K
2,打开K
1,通氢气一段时间以赶尽装置内原有的空气,其目的是:a.防止空气中的H
2O和CO
2进入装置d干扰测定;b.防氢气不纯,发生爆炸,检验空气是否赶尽的方法是:在K
1处用小试管收集气体,进行点燃;④打开K
2,关闭K
1(6)经测定反应前后装置d的质量分别为100.00g、100.18g,计算产物中Cu
2O的含量(写出计算过程,最后结果保留小数点后1位)
【交流与反思】
(1)在方案一实验测定中,若测定结果偏大,则下列可能的原因有①②③.(填序号)
①反应后剩余红色固体未洗涤干净 ②洗涤后未完全干燥
③干燥方法采用的是在空气中加热烘干 ④称量剩余红色固体时,有部分固体洒落到实验台上
(2)方案二中利用同样的装置,还可通过测定反应前后装置c(填“a”、“b”或“c”)的质量达到实验目的.