Question

某研究性學(xué)習(xí)小組采用溫和水溶液法，以CuCl₂·2H₂O和H₂C₂O₄·2H₂O為原料合成新穎結(jié)構(gòu)的草酸銅晶體。為進一步探究草酸銅晶體的性質(zhì)，現(xiàn)將草酸銅晶體在一定條件下加熱分解，對所得氣體產(chǎn)物和紅色固體產(chǎn)物進行實驗和研究。

Ⅰ、用以下裝置檢驗氣體產(chǎn)物的成分。

（1）C裝置的作用是檢驗          ，D裝置的作用是檢驗           。(用化學(xué)式回答)
（2）用PdCl₂溶液檢驗CO時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________；
（3）D、E兩裝置位置能否互換？為什么？_____________________________________。
（4）若需測定氣體產(chǎn)物的含量，則A裝置能很好地降低實驗誤差，在實驗中，至少有____次使用到A裝置，分別起什么作用？_____________________________。
Ⅱ、對固體產(chǎn)物的成分進行探究
①提出合理假設(shè)：
假設(shè)1：紅色固體為Cu ；
假設(shè)2：紅色固體為Cu₂O ；
假設(shè)3：              。
②設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)(不要在答題卡上作答)
③實驗過程
根據(jù)②中方案進行實驗在答題卡上按下表的格式寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：
步驟2：
……

 

Answer 1

Ⅰ、（1）H₂O(1分)、CO₂ (1分)
（2） PdCl₂  +  CO  +  H₂O  =  Pd↓ +  CO₂  +  2HCl (方程式書寫完整2分)
（3）不能，若互換則E裝置中可能產(chǎn)生的CO₂對D裝置中CO₂的檢驗造成干擾。(其他合理答案也可，2分)
（4）2   (1分)
加熱晶體前，通氮氣可除去裝置中的空氣；加熱晶體后，通氮氣可把分解產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物全部趕出來。(其他合理答案也可，2分)
Ⅱ、①假設(shè)3：紅色固體為Cu₂O和Cu的混合物。(1分)
③實驗過程(每空1分，先檢驗Cu₂O、后檢驗Cu亦可)

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：取適量固體產(chǎn)物于試管中，加入足量濃氨水，充分振蕩使其溶解	若固體產(chǎn)物全部溶解，則假設(shè)2成立；若固體產(chǎn)物未全部溶解，則假設(shè)1或假設(shè)3成立，接著進行下一步實驗。
步驟2：另取適量固體產(chǎn)物于試管中，向其中加入適量稀硫酸溶液，充分振蕩	若溶液變藍色，結(jié)合步驟1，則假設(shè)3成立； 若溶液未變藍色，結(jié)合步驟1，則假設(shè)1成立。

 

試題分析：Ⅰ、（1）無水硫酸銅遇水變藍，可用量檢驗H₂O的存在；CO₂通入石灰水變渾濁，可用石灰水檢驗CO₂。
（2）根據(jù)資料卡片：CO能與PdCl₂溶液反應(yīng)生成黑色的鈀粉，可知PdCl₂把CO氧化為CO₂，配平可得方程式：PdCl₂  +  CO  +  H₂O  =  Pd↓ +  CO₂  +  2HCl
（3）不能互換D、E兩裝置位置，如果顛倒順序后，E裝置產(chǎn)生CO₂，會對D對CO₂的檢驗產(chǎn)生干擾。
（4）2次用到A裝置，第一次：加熱晶體前，通氮氣可除去裝置中的空氣；第二次：加熱晶體后，通氮氣可把分解產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物全部趕出來。
Ⅱ、①假設(shè)3為假設(shè)1和假設(shè)2的綜合：紅色固體為Cu₂O和Cu的混合物。
③根據(jù)題目所給資料卡片：Cu₂O能溶于濃氨水形成絡(luò)合物，設(shè)計步驟1：取適量固體產(chǎn)物于試管中，加入足量濃氨水，充分振蕩使其溶解。若固體產(chǎn)物全部溶解，說明只含Cu₂O，則假設(shè)2成立；若固體產(chǎn)物未全部溶解，則假設(shè)1或假設(shè)3成立，接著進行下一步實驗。根據(jù)Cu₂O與H₂SO₄發(fā)生歧化反應(yīng)，生成CuSO₄和Cu，設(shè)計步驟2：另取適量固體產(chǎn)物于試管中，向其中加入適量稀硫酸溶液，充分振蕩；則若溶液變藍色，結(jié)合步驟1，則假設(shè)3成立；若溶液未變藍色，結(jié)合步驟1，則假設(shè)1成立。