学习小组发现:不同温度下,铜丝在空气中灼烧后的产物与稀硫酸反应实验现象有差异。于是进行了更深入的研究。
实验1:甲同学将螺旋状铜丝灼烧至红热,冷却变黑后,再伸入质量分数为25%的稀硫酸中,黑色固体消失,溶液变蓝色,洗净铜丝;重复上述实验2~3次,溶液蓝色逐渐加深。
实验2:升高温度后,乙同学重复甲同学的实验操作,观察到溶液中有红色固体产生,洗净铜丝;重复上述实验2~3次,红色固体逐渐增多,过滤后,滤液呈浅蓝色。
【实验分析】(1)实验1,溶液变为蓝色的原因是 CuO+H2SO4=CuSO4+H2OCuO+H2SO4=CuSO4+H2O(用化学方程式表示)。
【提出问题1】红色固体是什么?
【查阅资料1】①Cu与O2在高于900℃时会反应生成红色的Cu2O。
②Cu2O能与H2SO4发生反应:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O。
③加热条件下,Cu2O能与H2反应生成Cu和H2O。
【提出猜想】组员对红色固体的成分进行推测。
猜想一:红色固体只有Cu。猜想二:红色固体只有Cu2O。猜想三:红色固体有 Cu、Cu2O。

【实验验证1】同学们取经过干燥的5.0g红色固体,采用如上图装置验证猜想。
(2)连接好装置,要先 检查装置气密性检查装置气密性。
(3)装置B中浓硫酸的作用是 干燥氢气干燥氢气。
(4)实验时,应先将产生的氢气通入装置C中,待 排尽装置内空气排尽装置内空气,再开始加热。
(5)实验中观察到现象 D中白色固体变蓝D中白色固体变蓝,说明红色固体中含有Cu2O。加热足够长时间后,最终剩余4.6g固体。通过分析,请说明猜想三正确的理由 假若只有氧化亚铜固体,则最终固体质量应为4.4g,小于4.6g假若只有氧化亚铜固体,则最终固体质量应为4.4g,小于4.6g。
【提出问题2】实验2中有稀硫酸存在的情况下,为什么红色固体中仍含有Cu2O?
【查阅资料2】Cu2O与H2SO4反应的快慢与硫酸的浓度有关。稀硫酸的浓度越大,Cu2O与H2SO4反应越快。
【实验验证2】
(6)请设计实验验证“稀硫酸的浓度越大,Cu2O与H2SO4反应越快”这一结论。简述实验过程(包括操作和现象):取等质量的氧化亚铜,分别加入等体积质量分数为5%和40%的稀硫酸,观察到40%的稀硫酸溶液变蓝的速度明显高于5%的稀硫酸溶液取等质量的氧化亚铜,分别加入等体积质量分数为5%和40%的稀硫酸,观察到40%的稀硫酸溶液变蓝的速度明显高于5%的稀硫酸溶液。(实验中须使用的试剂:Cu2O、质量分数为5%和40%的稀硫酸)
【问题解决】
(7)简述有稀硫酸存在时,仍然有Cu2O的原因 随着Cu2O与H2SO4反应生成硫酸铜、铜和水,稀硫酸浓度变小,反应变慢,红色固体中仍含有Cu2O随着Cu2O与H2SO4反应生成硫酸铜、铜和水,稀硫酸浓度变小,反应变慢,红色固体中仍含有Cu2O。
【答案】CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;检查装置气密性;干燥氢气;排尽装置内空气;D中白色固体变蓝;假若只有氧化亚铜固体,则最终固体质量应为4.4g,小于4.6g;取等质量的氧化亚铜,分别加入等体积质量分数为5%和40%的稀硫酸,观察到40%的稀硫酸溶液变蓝的速度明显高于5%的稀硫酸溶液;随着Cu2O与H2SO4反应生成硫酸铜、铜和水,稀硫酸浓度变小,反应变慢,红色固体中仍含有Cu2O
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/26 8:0:9组卷:26引用:2难度:0.3
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[实验过程]
①称取该味精样品10.0g,并溶于蒸馏水
②加入过量的硝酸银溶液,过滤
③用蒸馏水反复洗涤沉淀多次
④将沉淀烘干、称量,测得固体质量为5.74g
根据上述实验步骤回答下列有关问题:
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【分析交流】
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【进行实验】实验方案 实验现象 实验结论或化学方程式 取适量“钙片”粉末于试管中,滴加足量 化学方程式
项目二:探究“钙片”中是否含有硫酸锌。实验方案 实验现象 实验结论 另取少量“钙片”粉末于试管中,加足量水,充分溶解,取适量上层清液于试管中,加入几滴 “钙片”中含有硫酸锌。
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