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在一些教科书上,氢气还原氧化铜的实验装置如图所示,有关的化学方程式为。某化学兴趣...

在一些教科书上,氢气还原氧化铜的实验装置如图所示,有关的化学方程式为。某化学兴趣小组在老师的指导下进行氢气还原氧化铜实验,请你参与他们的活动,并回答有关问题。

(实验步骤)(1)按图1连好实验仪器,装入药品。

2)先通入一会儿氢气(目的是________),再加热氧化铜。

3)观察到试管里的氧化铜全部由黑色变为红色,即可停止加热,再_______至试管冷却至室温为止。

(提出问题)试管里生成的红色固体全部是金属铜吗?

(查阅资料)①氢气还原氧化铜时,如果反应不彻底,红色固体还可能是Cu2O

CuCu2O都是不溶于水的红色固体,且

(作出猜想)

猜想①:红色固体中只有Cu

猜想②:红色固体中只有Cu2O

猜想③:红色固体中有__________

(实验验证)(1)甲同学取少量红色固体装入试管,加入足量稀硫酸,观察到溶液变成蓝色,且仍有红色固体残留,则认为猜想③成立。乙同学认为该实验不能证明猜想③成立,因为______________

2)丙同学取3.4g红色固体加入足量的稀硫酸中,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥后,称其质量为2.4g,则猜想_________成立。请你据此猜想写出对应的氢气还原氧化铜的化学方程式:_____________

(拓展延伸)上述实验装置,将没有反应的氢气直接排放到空气中,存在安全隐患。另外,试管里的空气什么时候排完不能及时知道,因而浪费氢气。同学们在老师的指导下,对上述实验装置进行改进,改进装置如图2所示。

针对改进后的实验装置,下列有关说法正确的是________(填字母)。

A当注射器推入30mL氢气时,装置内的空气基本排尽

B实验过程中,长柄U形玻璃管内壁没有水珠出现

C实验结束后,点燃小气球中收集的气体,能听到爆鸣声

D该实验装置安全可靠,节约氢气

 

排尽试管里的空气(或防止加热时发生爆炸) 继续通入氢气 Cu和Cu2O 猜想②也能出现同样的现象 ③ ACD 【解析】 实验步骤: (2)氢气中混入空气或氧气时加热极易发生爆炸,因此实验开始时要先通入一会儿氢气,以排尽试管里的空气,防止加热时发生爆炸。 (3)实验结束时,要先停止加热,再继续通入氢气至试管冷却至室温为止,使还原出来的炽热的铜粉(或氧化亚铜)在氢气流中得到冷却而不会被空气中的氧气所氧化。 作出猜想: 根据题给的猜想①②可知,猜想③是它们的组合,即红色固体中含有Cu和Cu2O。 实验验证: (1)对于甲同学的验证实验,只能说明红色固体中一定含有Cu2O,即排除了猜想①,而猜想②、猜想③都有可能。 (2)针对丙同学的验证实验,假设3.4g红色固体全部是Cu2O,设反应后残留的滤渣质量为x。 x≈1.51g 丙同学实际得到的滤渣2.4g>1.51g,说明原3.4g红色固体中不全是Cu2O,还一定含有Cu,即猜想③成立。 因为氢气还原氧化铜反应的固体产物中既有Cu又有Cu2O,所以设3.4g红色固体中铜的质量为m,则有Cu2O的质量为(3.4-m)g,Cu2O与硫酸反应生成Cu的质量为(2.4-m)g,则由Cu2O与硫酸反应的化学方程式可得,m=1.6,即H2还原氧化铜生成Cu 和Cu2O的质量比为1.6g:1.8g=8:9,由此可计算出反应生成Cu和Cu2O的化学计算数之比为2:1,则氢气还原氧化铜的化学方程式为。 拓展延伸: 改进后的实验装置具有“量化”设计,特殊构造的长柄U形玻璃管的容积是30mL,如果通入30mL氢气就基本上可以排尽其中的空气,这样就能及时知道容器内的空气是否排完,从而增强了实验的安全性,并且节约了氢气。在改进装置中,容器内的空气被排入小气球中,没有反应的氢气也进入小气球内;在点燃小气球中的尾气时,氢气与空气中的氧气在有限空间里发生剧烈反应,引起气体体积急剧膨胀,因而发出爆鸣声。氢气还原氧化铜时,不管固体产物是Cu还是Cu2O,氢气都被氧化为水,因此实验过程中可以观察到长柄U形玻璃管内壁有水珠出现,故ACD正确。
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考点分析:
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请根据下列实验装置图回答问题:

1)在装置A中,由金属材料制成的仪器名称是_______________

2)用装置AC组合制取氧气,有关的化学方程式为_________。在气体收集完毕后,接下来的先、后操作是_____________

3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为__________,若要得到干燥的二氧化碳需将发生装置__________(填字母,下同)与洗气装置F和收集装置_________顺次连接,其中装置F中盛装的物质是__________(填试剂名称)。

4F装置也用来收集气体,若用F装置收集氨气(密度比空气小),在验满时可以将_______放在_________(填“a”“b”)管口。

 

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A~G是初中化学常见的物质,它们的类别和其中某种元素的化合价构建的相互关系如图所示(图中“→”表示一种物质可生成另一种物质)。已知A能作干燥剂,E中含有两种元素,F中氧元素的质量分数是30%。请回答下列问题:

1)写出A的另外一种用途:______

2)写出下列化学方程式:B→C______EF_______

3)下列有关叙述正确的是________(填序号)。

D→A的反应是高温下的分解反应

②实验室常用EG的反应制取氢气

E能分别与BCD发生反应

B→D的转化途径只有一种

 

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化学与生活、生产、环境等联系紧密。

1)用洗洁精清洗厨房里的餐具,利用了洗洁精的______作用。

2)草木灰不能与铵态氮肥混合使用,因为草木灰中含有一种钾盐,其化学式为___________

3)人误食重金属盐后,为了及时减轻毒性,可立即服用__________(填一种食品名称)。

4)波尔多液是一种低毒的无机杀菌剂,其被广泛应用于蔬菜水果的病虫害防治。请用化学方程式说明不能在铁质容器中配制波尔多液的原因__________

 

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现有下列物质,请你选择一种适当的物质填空(填字母)。

A稀有气体  B维生素  C氯化铵  D武德合金  E硝酸钾  F玻璃钢

1)属于氮肥的是________

2)可用于制保险丝的是___________

3)吃蔬菜水果可补充的营养素是_________

4)美丽的霓虹灯中填充的气体是________

5)属于复合材料的是____________

 

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小苏打溶于水显碱性,也能与盐酸反应,同学们在小烧杯中做稀盐酸与小苏打溶液反应的实验。下列有关说法不正确的是

A.该反应放出气体

B.恰好完全反应时溶液的pH>7

C.该反应原理可用于治疗胃酸过多

D.在反应过程中小烧杯里溶液始终都能导电

 

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