Question

9．研究性學(xué)習(xí)小組甲對教材實(shí)驗(yàn)結(jié)論“葡萄糖與新制氫氧化銅反應(yīng)生成的紅色沉淀是氧化亞銅（ Cu₂O），提出質(zhì)疑，他們認(rèn)為紅色沉淀不一定全是氧化亞銅．為了確定紅色沉淀的成分，開展了如下研究：
提出猜想：紅色沉淀可能是①Cu₂O．②Cu₂O和 Cu
查閱資料：①氧化亞銅能與酸反應(yīng)，得到+2價的銅鹽和單質(zhì)銅；
②在空氣中灼燒氧化亞銅生成氧化銅；
研究性學(xué)習(xí)小組甲設(shè)計(jì)出三種方案來驗(yàn)證猜想
方案1：取該紅色沉淀加入稀鹽酸中，觀察溶液是否變藍(lán)；
方案2：取該紅色沉淀溶于足量的稀硫酸中，觀察是否有殘?jiān)��?br />方案3：稱取紅色沉淀a g，在空氣中充分灼燒至完全變黑，并在干燥器里冷卻，再稱重，反復(fù)多次直到固體恒重，稱得質(zhì)量為b g，比較a，b關(guān)系；
（1）葡萄糖的化學(xué)式為C₆H₁₂O₆，屬于有機(jī)物（填”有機(jī)物”或”無機(jī)物”），檢驗(yàn)葡萄糖用的新制氫氧化銅由硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓
（2）根據(jù)查閱資料，寫出氧化亞銅與稀硫酸的反應(yīng)方程式Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O
研究性學(xué)習(xí)小組甲設(shè)計(jì)出三種方案你認(rèn)為合理的方案是方案3．
研究性學(xué)習(xí)小組乙設(shè)計(jì)新的探究方案探究紅色沉淀成份，裝置如圖1所示．
已知 ①2NH₃+3Cu₂O═N₂+6Cu+3H₂O
②濃氨水與固體CaO接觸，會逸出大量氨氣，堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物可吸收水和二氧化碳方案如下（1）連好裝置，檢查裝置氣密性
（2）準(zhǔn)確稱取28.8克的紅色沉淀于玻璃管中
（3）先A處反應(yīng)，通一段時間氨氣后稱量D質(zhì)量為108.3克，
（4）加熱裝置C
（5）待D中恒重為111.9克時，停止加熱，繼續(xù)通氨氣直到裝置C完全冷卻．
（3）A處為用濃氨水與固體CaO接觸，以產(chǎn)生穩(wěn)定持續(xù)的氨氣，則A處的發(fā)生裝置應(yīng)選圖2的丙（填”甲”，”乙”或”丙”），
（4）B中堿石灰的作用是除去水蒸汽，加熱前先通氨氣的目的除了消除掉原來空氣的二氧化碳和水蒸汽對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響，還具有一個作用為防止紅色固體加熱時被空氣中氧氣氧化．
停止加熱，繼續(xù)通氨氣除了讓生成的銅充分冷卻，還有的一個作用為讓生成的水蒸汽被完全吸收
（5）為防止未反應(yīng)的氨氣擴(kuò)散到空氣中，E處可以連接的裝置為（液體均為稀硫酸，從下列選項(xiàng)中選擇）bef

（6）紅色沉淀的成份為氧化亞銅（通過計(jì)算說明共2分）
（7）有同學(xué)認(rèn)為利用此實(shí)驗(yàn)裝置還可以測定水中氫．氧元素的質(zhì)量比，不過還需要測出一個數(shù)據(jù)，你認(rèn)為要測出的數(shù)據(jù)為C  （從下列選項(xiàng)中選擇），
A．實(shí)驗(yàn)所消耗的氨氣質(zhì)量    B．B中干燥管中增加的質(zhì)量
C．完全反應(yīng)后玻璃管中固體質(zhì)量
（8）下列情況會使測定水中氫．氧元素的質(zhì)量比偏小的有B（從下列選項(xiàng)中選擇）
A．紅色沉淀未完全反應(yīng)         B．紅色沉淀未完全干燥
C．實(shí)驗(yàn)中缺少B裝置           D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后未等銅完全冷卻就拆除裝置．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)葡萄糖的化學(xué)式的寫法，有機(jī)物的概念，硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)原理進(jìn)行回答；
（2）根據(jù)氧化亞銅能與酸反應(yīng)，得到+2價的銅鹽和單質(zhì)銅；在空氣中灼燒氧化亞銅和銅均生成氧化銅進(jìn)行回答；
（3）根據(jù)反應(yīng)條件選擇氣體發(fā)生裝置；
（4）根據(jù)堿石灰為氫氧化鈉和氧化鈣的混合物能吸收水分及反應(yīng)發(fā)生前后通入氨氣的作用分析作答；
（5）通過分析有利于氣體吸收的方法措施進(jìn)行解答；
（6）通過計(jì)算分析說明；
（7）根據(jù)氧化銅和氨氣的反應(yīng)可以知道，在反應(yīng)前后氧化銅失去了氧，而氧化銅失去的氧和生成的水中的氧元素的質(zhì)量相等，而D裝置吸收了水分，所以實(shí)驗(yàn)前后增加的質(zhì)量即為生成水的質(zhì)量，而水是由氫氧兩種元素組成的，所以結(jié)合氧元素的質(zhì)量可以計(jì)算出氫元素的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出氫氧兩種元素的質(zhì)量比；
（8）根據(jù)紅色沉淀未完全干燥，D管質(zhì)量增大值偏高分析作答．

解答 解：（1）葡萄糖的化學(xué)式為C₆H₁₂O₆；屬于有機(jī)物；檢驗(yàn)葡萄糖用的新制氫氧化銅由硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓；   
（2）根據(jù)查閱資料，寫出氧化亞銅與稀硫酸的反應(yīng)方程式為：Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O；  取該紅色沉淀加入稀鹽酸中，①Cu₂O與②Cu₂O和 Cu均會使溶液變藍(lán)，故方案1不合理；由于Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O，取該紅色沉淀溶于足量的稀硫酸中，觀察到有殘?jiān)鼰o法區(qū)分①Cu₂O與②Cu₂O，故方案2不合理；Cu₂O和 Cu在空氣中充分灼燒均可完全變成黑色氧化銅，但增重比例不同，所以方案3：稱取紅色沉淀a g，在空氣中充分灼燒至完全變黑，并在干燥器里冷卻，再稱重，反復(fù)多次直到固體恒重，稱得質(zhì)量為b g，比較a，b關(guān)系是合理的；故填：方案3；
（3）A處為用濃氨水與固體CaO接觸，以產(chǎn)生穩(wěn)定持續(xù)的氨氣，屬于固液反應(yīng)無需加熱型，則A處的發(fā)生裝置應(yīng)選圖2的丙；
（4）堿石灰可以吸收水蒸汽；因?yàn)榘睔馐菈A性氣體，在本裝置中，增加裝有堿石灰的干燥管③，用來吸收氨氣中的水蒸汽，減少對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；加熱前先通氨氣的目的除了消除掉原來空氣的二氧化碳和水蒸汽對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響，還具有一個作用是作保護(hù)氣，防止紅色固體加熱時被空氣中氧氣氧化；停止加熱，繼續(xù)通氨氣除了讓生成的銅充分冷卻，還有的一個作用為讓生成的水蒸汽被完全吸收；
（5）增大接觸面積和接觸時間僅有利于反應(yīng)的發(fā)生，為防止未反應(yīng)的氨氣擴(kuò)散到空氣中，E處可以連接的裝置為bef；
（6）反應(yīng)中生成水的質(zhì)量是：111.9g-108.3g=3.6g，
設(shè)參加反應(yīng)的Cu₂O的質(zhì)量為x，
2NH₃+3Cu₂O═N₂+6Cu+3H₂O
     432          54
      x            3.6g
$\frac{432}{54}$=$\frac{x}{3.6g}$
解得：x=28.8g
所以紅色沉淀的成份為氧化亞銅；
（7）根據(jù)氧化銅和氨氣的反應(yīng)可以知道，在反應(yīng)前后氧化銅失去了氧，而氧化銅失去的氧和生成的水中的氧元素的質(zhì)量相等，所以還需要測出一個數(shù)據(jù)，你認(rèn)為要測出的數(shù)據(jù)為完全反應(yīng)后玻璃管中固體質(zhì)量；故選C；
（8）紅色沉淀未完全干燥，D管吸收水分質(zhì)量增大值偏高，計(jì)算水中氫．氧元素的質(zhì)量比時氧元素的比數(shù)就會偏高，會使測定水中氫．氧元素的質(zhì)量比偏小，故選B．
故答案為：（1）C₆H₁₂O₆；有機(jī)物；2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓；
（2）Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O；方案3；
（3）丙；
（4）除去水蒸汽；防止紅色固體加熱時被空氣中氧氣氧化；讓生成的水蒸汽被完全吸收；
（5）bef；
（6）氧化亞銅；
（7）C；（8）B．

點(diǎn)評 同學(xué)們要具有綜合的化學(xué)知識才能做好此題．