Question

【題目】如圖為實(shí)驗(yàn)室常見的氣體制備、收集和性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置，據(jù)圖回答。

（1）推出C、D裝置中標(biāo)號(hào)儀器名稱：X_____、Y_____。

（2）O2的制取方法有多種，若用加熱氯酸鉀的方法制取O2，應(yīng)選用的發(fā)生裝置為_____（填裝置序號(hào)，下同），反應(yīng)方程式為：_____。

（3）小海同學(xué)在裝置B中加入15%的過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣。

①若用F裝置收集氧氣，氧氣應(yīng)從_____（填“a”或“b”）端通入。

②實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)不能得到平穩(wěn)的氧氣流。小濤同學(xué)提出可以從兩個(gè)方面加以改進(jìn)：

一是將制取的裝置B換為上圖中的裝置_____；

二是將過氧化氫溶液加水稀釋。如果在80g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的過氧化氫溶液中加入70克水，則所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____。

（4）實(shí)驗(yàn)室用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物制取氨氣，生成氨氣的化學(xué)方程式為_____，為探究氨氣的性質(zhì)，小紅用圖中G裝置進(jìn)行氨氣與氧化銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中觀察到黑色氧化銅粉末變成紅色。

（提出問題）得到的紅色粉末是什么？

查閱資科：Cu2O是紅色，易與稀硫酸反應(yīng)：

（猜想假設(shè)）紅色粉末是①Cu②Cu2O③_____

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）小明設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證紅色粉末中是否含有Cu2O

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)檢站論
取紅色粉末于試管中，加入足量稀硫酸	_____	紅色粉末中含有Cu2O

（實(shí)驗(yàn)反思）小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)無法證明紅色粉末中是否含有Cu，原因是_____。

Answer 1

【答案】分液漏斗 集氣瓶 A a C 8% Cu和Cu2O 固體部分溶解，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色 氧化亞銅可以與稀硫酸反應(yīng)生成銅

【解析】

（1）X為加注液體試劑的分液漏斗，Y為收集氣體的集氣瓶；

（2）氯酸鉀制取氧氣屬于固體加熱制備氣體，所以選擇裝置A，氯酸鉀以二氧化錳作催化劑，加熱條件下反應(yīng)生成氯化鉀和氧氣，所以化學(xué)方程式為；

（3）①氧氣密度比水小，且在水中溶解度不大，因此可以從a端進(jìn)氣，將水從b端排出，達(dá)到收集氧氣的目的；

②過氧化氫濃度較高，反應(yīng)速度較快，氧氣產(chǎn)生速度過快，不能及時(shí)從導(dǎo)管輸出，而長(zhǎng)頸漏斗為敞口儀器，所以氧氣容易從長(zhǎng)頸漏斗逸出，使生成的氧氣輸出不穩(wěn)定，因此可以通過改用裝置C，其配有分液漏斗，帶有開關(guān)，可以控制加入過氧化氫的量，控制反應(yīng)速率，同時(shí)開關(guān)關(guān)閉避免氧氣逸出，保證反應(yīng)的平穩(wěn)進(jìn)行，從而使氧氣輸出穩(wěn)定，所以可以將B改為裝置C；溶液稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變，即稀釋前溶質(zhì)質(zhì)量=稀釋后溶質(zhì)質(zhì)量，稀釋前溶液質(zhì)量×稀釋前溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=稀釋后溶液質(zhì)量×稀釋后溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)稀釋后溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w，所以80g×15%=（80g+70g）×w，w=8%；

（4）氯化銨與氫氧化鈣反應(yīng)，生成了氨氣，兩者發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，所以是符合AB+CD=AC+BD的反應(yīng)特點(diǎn)，而銨根離子與氫氧根結(jié)合生成氨氣和水，氯離子與鈣離子結(jié)合生成氯化鈣，所以反應(yīng)為氯化銨和氫氧化鈣在加熱條件下反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水，化學(xué)反應(yīng)方程式為；

[猜想假設(shè)]銅與氧化亞銅外觀都為紅色固體，所以紅色固體可能是單一一種，也可能為兩者的混合物，所以猜想①和②之外，還有猜想③是兩者混合物，即為Cu和Cu2O；

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知，固體含有氧化亞銅，氧化亞銅與硫酸反應(yīng)可以生成硫酸銅、銅和水，說明氧化亞銅會(huì)消耗，同時(shí)生成的銅不能與硫酸反應(yīng)，仍有固體存在，所以可以觀察到固體部分溶解，同時(shí)硫酸銅溶于水后顯藍(lán)色，原來無色溶液變?yōu)樗{(lán)色，因此可以觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為固體部分溶解，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色；

[實(shí)驗(yàn)反思]因?yàn)檠趸瘉嗐~可以與稀硫酸反應(yīng)生成銅，所以剩余紅色固體銅可以是氧化亞銅轉(zhuǎn)化而來，因此無法證明紅色粉末中是否含有銅。