Question

(13分)某校化學(xué)興趣小組對課本實(shí)驗(yàn)結(jié)論“葡萄糖與新制氫氧化銅共熱生成紅色的Cu₂O沉淀”提出質(zhì)疑，認(rèn)為紅色沉淀不一定就是氧化亞銅。為了確定紅色沉淀的成分，開展了相關(guān)探究。
[一]提出猜想，請你完成猜想2、3。
猜想1、紅色沉淀可能是Cu；
猜想2、                                                                ；
猜想3、                                                               。
[二]查閱資料：①Cu₂0屬于堿性氧化物②Cu⁺在酸I生條件下能發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)
[三]制備紅色沉淀：①制備氫氧化銅懸濁液②氫氧化銅懸濁液與葡萄糖共熱③過濾、洗滌、低溫烘干得紅色粉末
[四]紅色沉淀成分探究：該小組同學(xué)設(shè)計了三種方案：
方案Ⅰ：取該紅色粉末溶于足量稀硝酸中，觀察溶液顏色變化。
方案Ⅱ：取該紅色粉末溶于足量稀硫酸中，觀察是否有殘渣。
方案Ⅲ：裝置如圖所示：(夾持儀器略去)

試回答下列問題：
(1)請分別評價方案I和方案Ⅱ是否合理(填“是”或“否”)，并完成相關(guān)反應(yīng)方程式：
方案I：               ，寫出Cu₂0與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式              ；
方案Ⅱ：               ，寫出反應(yīng)的離子方程式                   。
(2)實(shí)際上，方案Ⅲ的裝置尚存在明顯的缺陷，應(yīng)在A和B之問添加                 。
(3)方案Ⅲ中，探究小組的同學(xué)在錐形瓶中加入少量硫酸銅溶液，其目的是            。
(4)方案Ⅲ中，若要測定紅色粉末的成分，需要測定下列哪些物理量              (填序號)。
①反應(yīng)前紅色粉末與硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量 ②實(shí)驗(yàn)前干燥管的質(zhì)量 ③實(shí)驗(yàn)后干
燥管的質(zhì)量 ④硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量 ⑤鋅粒質(zhì)量 ⑥稀硫酸的物質(zhì)的量濃度

Answer 1

[一]提出猜想：猜想2、紅色沉淀可能是Cu₂O；(1分)
猜想3、紅色沉淀可能是Cu₂O和Cu的混合物(1分)。
[四]紅色沉淀成分探究（1）方案I：否，(1分)3Cu₂O+14HNO₃=6Cu(NO₃)₂+2NO↑+7H₂O（2分）
方案Ⅱ: 否，(1分)Cu₂O+2H⁺=" Cu+" Cu²⁺+H₂O（2分）
（2）干燥裝置(1分)，（3）形成銅鋅原電池，加快反應(yīng)，(2分)，（4）①②③④（2分）

本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究、設(shè)計、評價、數(shù)據(jù)處理等知識，對學(xué)生的能力要求較高。根據(jù)中學(xué)所學(xué)知識及猜想1知：猜想2是紅色沉淀可能是Cu₂O；猜想3是紅色沉淀可能是Cu₂O和Cu的混合物；方案I的設(shè)計不合理，因?yàn)闊o論是Cu₂O或Cu或二者混合物都可被硝酸溶解，現(xiàn)象相同，方案Ⅱ設(shè)計也不合理，因?yàn)镃u₂O或Cu或二者混合物溶于足量稀硫酸中，都有殘渣，方案Ⅲ的原理是利用反應(yīng)前紅色粉末與硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量減去硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量求紅色粉末的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)前后干燥管的質(zhì)量求水的質(zhì)量，從而求Cu₂O的質(zhì)量，若m(H₂O)=0，則不含Cu₂O，若紅色粉末的質(zhì)量=Cu₂O的質(zhì)量，則不含Cu，若紅色粉末的質(zhì)量大于Cu₂O的質(zhì)量，則是Cu₂O和Cu的混合物，因此方案Ⅲ應(yīng)在A和B之間加干燥裝置，以吸收氫氣中的水，防止造成干擾。方案Ⅲ中，在錐形瓶中加入少量硫酸銅溶液，其目的是形成銅鋅原電池，加快反應(yīng)。