铜、铜的氧化物及铜的氢氧化物都是常用的化学试剂。已知红色的氧化亚铜Cu2O在酸性溶液中发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu,Cu2O在空气中灼烧生成CuO。含有醛基的有机物与新制的氢氧化铜共热会出现Cu2O红色沉淀,某化学兴趣小组对此提出质疑,认为红色沉淀还可能是Cu2O和Cu的混合物,为了验证上述猜测,他们设计了如下三个方案:
方案甲 | 取该红色沉淀溶于稀硫酸中,观察是否有残渣。 |
方案乙 | 取该红色沉淀溶于稀硝酸中,观察溶液颜色。 |
方案丙 | 称取红色沉淀a g,在空气中充分灼烧至完全变黑,并在干燥器中冷却,再称重,反复多次直到固体恒重称的固体质量为b g,比较a和b的关系。 |
(2)上述三个方案中,你认为最合理的是 ,实施该实验方案能说明红色沉淀仅是Cu2O的依据是 ;
(3)小林同学针对上述质疑,提出新的试验方案并组装出下列实验装置,根据实验前后红色样品质量比较验证上述猜测。进行该实验时,称量装有红色样品的双通管并连接各仪器之后,点燃酒精灯前,应进行的实验操作是 。
(1)3Cu2O+14HNO3==6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O(2分)
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(2分)
(2)丙 (1分) a:b=9:10(2分)
(3)开通阀门K后,检验C处出来的氢气纯度,待出来的氢气已纯则点燃酒精灯(2分)
题目分析:(1)硝酸具有强氧化性,将Cu2O和Cu氧化.
(2)方案甲,氧化亚铜Cu2O在酸性溶液中发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu,即使只有Cu2O,也有不溶物,故不合理.
方案乙,硝酸具有强氧化性,将Cu2O氧化物为硝酸铜,溶液呈蓝色,不能说明是否含有Cu,故不合理.
方案丙,根据固体的增重判断其成分,比较合理.若只有Cu2O,根据方程式可a与b的关系.
根据方程式2Cu2O+O2 = 4CuO
288 320
ag bg
所以 a:b=288:320=9:10
a:b=9:10
点评:以铜的化合物的性质信息为载体,考查学生实验对实验原理、实验装置的理解、对实验方案评价,综合性大,难度中等.关键是理解实验原理