某研究性學習小組的同學用電解水的方法測定水的組成后,提出問題:“測定水的組成還有其他的方法嗎?”經(jīng)過討論后,得到了肯定的答案,邀請你一起對此展開探究.
【設計方案】甲同學利用氫氣還原氧化銅的原理和如圖裝置及藥品進行實驗(操作規(guī)范).洗氣瓶B中濃硫酸的作用為
【實驗探究】當玻璃管中固體由黑色轉變?yōu)榧t色時,實驗測得:
①裝置C的玻璃管和其中固體的總質量在反應后減少了1.6g;
②裝置D的干燥管和其中物質的總質量在反應后增加了1.82g,用此數(shù)據(jù)算得水中H、O元素的質量比為
,而由水的化學式算得H、O元素的質量比為
.
【分析交流】針對上述結果與理論值有偏差,乙同學認為:該裝置存在缺陷,此觀點得到了大家的認同,你對此改進的方法是
(假設生成的水完全被D中堿石灰吸收,裝置內空氣中的水蒸氣、CO
2忽略不計).小組同學用改進后的裝置重新實驗得到了正確結果.
【意外發(fā)現(xiàn)】丙同學不小心將反應后的少量紅色固體a灑落到足量稀硫酸中了,發(fā)現(xiàn)除了有紅色固體b以外,溶液的顏色由無色變?yōu)樗{色.
[提出問題】銅與稀硫酸是不反應的,這里溶液的顏色為什么會變藍呢?
【查閱資料】
①CuO被還原的過程中會有Cu
2O生成,Cu
2O也能被還原在Cu;
②Cu
2O固體是紅色的,它一稀硫酸的反應為:Cu
2O+H
2SO
4=CuSO
4+Cu+H
2O.
【得出結論】紅色固體a中含有Cu
2O.
【分析交流】紅色固體a中含有Cu
2O是否會影響水組成的測定結果
(填“影響”或“不影響”).
【提出猜想】針對紅色固體a的成分,小組同學提出猜想①是:Cu
2O和Cu;猜想②是:
.
【拓展探究】丁同學利用改進后的裝置及藥品重新實驗,通過測量反應前后固體質量的方法去確定哪種猜想成立,他已稱得:①玻璃管的質量;②反應前紅色固體a和玻璃管的總質量,完全反應后,你認為他還需要稱量
的質量.
【教師點撥】稱取一定質量的紅色固體a與足量的稀硫酸充分反應后,經(jīng)過濾、洗滌、干燥后再稱量紅色固體b的質量,也可以確定哪種猜想成立.
【定量分析】小組同學再次實驗,他們開始稱取質量為3.6g的紅色固體a,與足量的稀硫酸完全反應后得到紅色固體b為2g.假如3.6g紅色固體a都是Cu
2O,請你計算出生成銅的質量(利用Cu
2O+H
2SO
4=CuSO
4+Cu+H
2O.進行計算,寫出計算過程);然后,通過與實際得到的固體2g進行比較,判斷猜想
成立(填①或②).