Question

某研究性学习小组设计并进行了如下实验．
（1）甲组同学用图装置制取干燥纯净的二氧化碳气体．请回答下列问题：
①仪器X的名称是    ．实验前，关闭活塞，向X中加入水使X中液面高于试管中的液面，一段时间后液面保持不变说明    ．
②为除去CO₂中混有的HCl气体，B装置中盛放饱和NaHCO₃溶液，写出该反应的化学方程式    ．
③要得到干燥的CO₂，C装置应盛放    （填试剂名称）．
④请说明装置B、C中试剂不能交换的原因：    ．
（2）乙组同学围绕CO还原CuO产生的红色固体是否一定是Cu进行探究：
查阅资料：
①Cu₂O粉末呈红色．在酸性溶液中：Cu₂O+H₂SO₄=Cu+CuSO₄+H₂O
②在空气中高温灼烧时：Cu₂O稳定，而CuO将分解生成Cu₂O和O₂
提出猜想：
猜想Ⅰ：红色固体是Cu；     
猜想Ⅱ：红色固体是Cu₂O；
猜想Ⅲ：红色固体是    ．
实验探究：
步骤Ⅰ：取一定质量的红色固体a g，在空气中高温灼烧，直到质量不再发生改变，称量所得固体质量为b g．
步骤Ⅱ：数据分析
①若a=b，则猜想    成立；
②若b＞a，则说明红色固体中一定含有    物质；
步骤Ⅲ：另取少量红色固体投入稀硫酸中，充分反应后溶液呈蓝色．根据此现象，该红色固体中含有    ．写出由Cu生成Cu₂O的化学方程式是    ．

Answer

（1）①根据仪器的名称和气密性检查方法分析；②根据碳酸盐与酸反应的方程式特点书写；③根据浓硫酸的吸水性回答；④根据实验的目的及调换后产生的后果分析；
（2）猜想Ⅰ：根据信息进行猜想；【实验探究】步骤Ⅱ：根据铜、氧化亚铜高温煅烧后质量的改变量考虑；步骤Ⅲ根据氧化亚铜与硫酸反应生成硫酸铜，溶液呈现蓝色分析．
【解析】
（1）①X是长颈漏斗；关闭活塞，向X中加入水使X中液面高于试管中的液面，一段时间后液面保持不变说明A装置不漏气，在制取气体前必须先检查装置的气密性，否则由于漏气收集不到气体；
②气体通过B装置时发生反应的反应物是碳酸氢钠和盐酸，生成物是氯化钠、水和二氧化碳，故方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O；
③由于浓硫酸具有吸水性，所以要得到干燥的CO2，通过浓硫酸即可；
④若将气体干燥后再通过饱和NaHCO3溶液，由于碳酸氢钠溶液中含有水，所以又有水蒸气带出了而不能收集到干燥的二氧化碳；
（2）猜想Ⅰ：红色固体可能是Cu，可能是Cu2O，再有一种可能就是二者都有；
【实验探究】步骤Ⅱ：①由于Cu2O性质稳定加热质量不变，铜加热后变为氧化亚铜，质量发生了变化，所以若a=b说明固体质量不变，固体是氧化亚铜；
②若b＞a说明固体质量增加了，一定含有铜，因为铜与氧气反应生成氧化亚铜，固体质量变大；
步骤Ⅲ：因为红色固体投入稀硫酸中，充分反应后溶液呈蓝色，说明固体中有 Cu2O 与硫酸反应生成的硫酸铜溶液呈现蓝色；反应物是铜和氧气，生成物是氧化亚铜，反应的化学方程式为：4Cu+O22Cu2O；
故答案为：（1）①长颈漏斗  A装置的气密性良好    ②NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
③浓硫酸    ④若将气体干燥后再通过饱和NaHCO3溶液，则又有水蒸气带出
（2）【提出猜想】Cu2O和Cu的混合物
【实验探究】II    Cu     Cu2O    4Cu+O22Cu2O