Question

10．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在探究木炭還原氧化銅時，將得到的銅粉放入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸后，發(fā)現(xiàn)這種銅粉和稀硫酸相遇時雖然沒有氣泡產(chǎn)生，但溶液顏色由無色變?yōu)榱怂{(lán)色．這是什么原因呢？
【提出問題一】木炭與CuO反應(yīng)所得紅色固體中含有什么物質(zhì)？
【作出猜想】紅色固體的成分：①全部是Cu；②全部是Cu₂O；③Cu和Cu₂O的混合物
【查閱資料】（1）木炭與CuO的反應(yīng)是：C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，若該反應(yīng)進(jìn)行得不徹底，產(chǎn)物中還有氧化亞銅（Cu₂O）；
（2）Cu₂O是紅色固體，能與稀硫酸反應(yīng)：Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O．
【初步判斷】由以上信息可知，猜想①不正確．
【實驗探究】提取木炭與CuO反應(yīng)后所得的紅色固體，進(jìn)行如下的驗證：取一定量的紅色固體m克于燒杯中，加入足量的H₂SO₄溶液，出現(xiàn)溶液由無色變成藍(lán)色，且有紅色固體剩余現(xiàn)象；待充分反應(yīng)后，過濾，取濾渣洗滌干燥，稱其質(zhì)量為n克，若$\frac{4m}{9}$＜n＜m（填m與n的關(guān)系式），則猜想③成立．

Answer 1

分析 【初步判斷】根據(jù)銅在氫的后面，銅與硫酸不反應(yīng)解答；
【實驗探究】Cu₂O是紅色固體，能與稀硫酸反應(yīng)：Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O，據(jù)紅色固體部分減少，推測含有Cu₂O；據(jù)銅的質(zhì)量推測原固體中含有銅單質(zhì)．

解答 解：
【初步判斷】銅在氫的后面，銅與硫酸不反應(yīng)，由以上信息可知，猜想①不正確；
【實驗探究】Cu₂O是紅色固體，能與稀硫酸反應(yīng)：Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O．故提取木炭與CuO反應(yīng)后所得的紅色固體，進(jìn)行如下的驗證：取一定量的紅色固體m克于燒杯中，加入足量的H₂SO₄溶液，出現(xiàn)溶液由無色變成藍(lán)色，且有紅色固體剩余；
設(shè)mg氧化亞銅完全反應(yīng)生成銅的質(zhì)量為n
由化學(xué)方程式Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O
            144        64
             m          n
$\frac{144}{m}=\frac{64}{n}$
n=$\frac{9m}{4}$
當(dāng)$\frac{4m}{9}$＜n＜m時，則猜想③成立．
答案：
【初步判斷】①；     
【實驗探究】H₂SO₄溶液溶液由無色變成藍(lán)色，且有紅色固體剩余；$\frac{4m}{9}$＜n＜m．

點評 有關(guān)實驗方案的設(shè)計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一，設(shè)計實驗方案時，要注意用最少的藥品和最簡單的方法；關(guān)于對實驗設(shè)計方案的評價，要在兩個方面考慮，一是方案是否可行，能否達(dá)到實驗?zāi)康�；二是設(shè)計的方法進(jìn)行比較，那種方法更簡便．本考點主要出現(xiàn)在實驗題中．