16.學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn):不同溫度下,銅絲在空氣中灼燒后的產(chǎn)物與稀硫酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有差異。于是進(jìn)行了更深入的研究。
實(shí)驗(yàn)1:甲同學(xué)將螺旋狀銅絲灼燒至紅熱,冷卻變黑后,再伸入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的稀硫酸中,黑色固體消失,溶液變藍(lán)色,洗凈銅絲;重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)2~3次,溶液藍(lán)色逐漸加深。
實(shí)驗(yàn)2:升高溫度后,乙同學(xué)重復(fù)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作,觀察到溶液中有紅色固體產(chǎn)生,洗凈銅絲;重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)2~3次,紅色固體逐漸增多,過濾后,濾液呈淺藍(lán)色。
【實(shí)驗(yàn)分析】(1)實(shí)驗(yàn)1,溶液變?yōu)樗{(lán)色的原因是
(用化學(xué)方程式表示)。
【提出問題1】紅色固體是什么?
【查閱資料1】①Cu與O
2在高于900℃時(shí)會(huì)反應(yīng)生成紅色的Cu
2O。
②Cu
2O能與H
2SO
4發(fā)生反應(yīng):Cu
2O+H
2SO
4=Cu+CuSO
4+H
2O。
③加熱條件下,Cu
2O能與H
2反應(yīng)生成Cu和H
2O。
【提出猜想】組員對紅色固體的成分進(jìn)行推測。
猜想一:紅色固體只有Cu。猜想二:紅色固體只有Cu
2O。猜想三:紅色固體有 Cu、Cu
2O。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1】同學(xué)們?nèi)〗?jīng)過干燥的5.0g紅色固體,采用如上圖裝置驗(yàn)證猜想。
(2)連接好裝置,要先
。
(3)裝置B中濃硫酸的作用是
。
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先將產(chǎn)生的氫氣通入裝置C中,待
,再開始加熱。
(5)實(shí)驗(yàn)中觀察到現(xiàn)象
,說明紅色固體中含有Cu
2O。加熱足夠長時(shí)間后,最終剩余4.6g固體。通過分析,請說明猜想三正確的理由
。
【提出問題2】實(shí)驗(yàn)2中有稀硫酸存在的情況下,為什么紅色固體中仍含有Cu
2O?
【查閱資料2】Cu
2O與H
2SO
4反應(yīng)的快慢與硫酸的濃度有關(guān)。稀硫酸的濃度越大,Cu
2O與H
2SO
4反應(yīng)越快。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2】
(6)請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“稀硫酸的濃度越大,Cu
2O與H
2SO
4反應(yīng)越快”這一結(jié)論。簡述實(shí)驗(yàn)過程(包括操作和現(xiàn)象):
。(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑:Cu
2O、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%和40%的稀硫酸)
【問題解決】
(7)簡述有稀硫酸存在時(shí),仍然有Cu
2O的原因
。