Question

已知紅色的氧化亞銅Cu₂O在酸性溶液中發(fā)生自身氧化還原反應生成Cu²⁺和Cu，而Cu₂O在空氣中灼燒可以生成CuO．
某興趣小組對乙醛與新制的氫氧化銅共熱生成紅色Cu₂O沉淀提出質(zhì)疑，認為紅色沉淀還可能為Cu₂O和Cu的混合物，為了驗證上述猜測，他們設(shè)計如下方案：

方案甲	取該紅色沉淀溶于稀硫酸中，觀察是否有殘渣．
方案乙	取該紅色沉淀溶于稀硝酸中，觀察溶液顏色．
方案丙	稱取紅色沉淀a g，在空氣中充分灼燒至完全變成b g黑色的CuO，比較a和b的關(guān)系．

（1）請問方案甲是否合理？答：

 

．理由是：

 

，有關(guān)的化學反應方程式是：

 

．
（2）如果紅色沉淀是Cu₂O和Cu的混合物，按方案乙進行實驗，寫出可能發(fā)生反應的化學方程式

 

．
（3）上述三個方案中，你認為最合理的是

 

，實施該實驗方案能說明紅色沉淀僅是Cu₂O的依據(jù)是

 

．

（4）小李同學針對上述質(zhì)疑，提出新的實驗方案并組裝出如圖實驗裝置，根據(jù)實驗前后紅色樣品質(zhì)量進行比較驗證上述猜測．進行該實驗時，稱量裝有紅色樣品的雙通管并連接各儀器之后，應進行的實驗操作順序是

 

（填寫數(shù)字序號）
①開通閥門K              ②點燃B處酒精燈
③檢驗C出口處氫氣的純度  ④在C處點燃或接貯氣囊．

Answer 1

考點：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）稀硫酸與Cu₂O反應生成Cu，而不能確定該紅色沉淀是Cu₂O，還是Cu，方案甲不合理；
（2）硝酸具有強氧化性，將Cu₂O和Cu氧化；
（3）方案甲，氧化亞銅Cu₂O在酸性溶液中發(fā)生自身氧化還原反應生成Cu²⁺和Cu，即使只有Cu₂O，也有不溶物，故不合理；
方案乙，硝酸具有強氧化性，將Cu₂O氧化物為硝酸銅，溶液呈藍色，不能說明是否含有Cu，故不合理；
方案丙，根據(jù)固體的增重判斷其成分，比較合理．若只有Cu₂O，根據(jù)方程式可a與b的關(guān)系；
（4）通入氫氣排除裝置空氣，并置換出銅．氫氣為易燃氣體，加熱前，應檢驗C處出來的氫氣純度．

解答： 解：（1）稀硫酸與Cu₂O反應生成Cu，而不能確定該紅色沉淀是Cu₂O，還是Cu，方案甲不合理，有關(guān)反應為Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，
故答案為：不合理；因為Cu₂O與稀硫酸反應會生成不溶的Cu而出現(xiàn)殘渣；Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O；
（2）硝酸具有強氧化性，將Cu₂O和Cu氧化．反應方程式為3Cu₂O+14HNO₃=6Cu（NO₃）₂+7H₂O+2NO↑、3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu₂O+14HNO₃=6Cu（NO₃）₂+7H₂O+2NO↑、3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（3）方案甲，氧化亞銅Cu₂O在酸性溶液中發(fā)生自身氧化還原反應生成Cu²⁺和Cu，即使只有Cu₂O，也有不溶物，故不合理．
方案乙，硝酸具有強氧化性，將Cu₂O氧化物為硝酸銅，溶液呈藍色，不能說明是否含有Cu，故不合理．
方案丙，根據(jù)固體的增重判斷其成分，方案合理．
若只有Cu₂O，根據(jù)方程式2Cu₂O+O₂=4CuO
                       288     320 
                       ag      bg 
所以 a：b=288：320=9：10，
故答案為：丙；a：b=9：10；
（4）氫氣為易燃氣體，加熱前，應檢驗C處出來的氫氣純度；實驗順序為：開通閥門K，檢驗C出口處氫氣的純度，在C處點燃或接貯氣囊，最后點燃B處酒精燈，進行試驗，故答案為：①③④②．

點評：本題以銅的化合物的性質(zhì)信息為載體，考查學生實驗對實驗原理、實驗裝置的理解、對實驗方案評價，綜合性大，難度中等，關(guān)鍵是理解實驗原理．