Question

5．某校化学探究性学习小组的同学在学习了《金属与矿物》一章后，做了如图所示的探究实验．实验发现CO与CuO加热后，黑色粉末变成红色粉末．请你参与该小组的探究过程并回答下列问题．
【探究课题】探究红色粉末的主要成分．
【查阅资料】
（1）有关物质的颜色：CuO粉末黑色，Cu₂O粉末红色．
（2）CuO和Cu₂O都能和稀硫酸发生反应，化学方程式：
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O       Cu₂O+H₂SO₄═CuSO₄+Cu+H₂O
【猜想与实验】
（1）如果硬质玻璃管内红色粉末为一种物质，请猜想它的成分，并设计简单的实验证明你的猜测．

猜想	简单实验方案	现象	CO和CuO反应的化学方程式

（2）如果硬质玻璃管内红色粉末为两种物质的混合物，要确定粉末中两种物质的质量分数，还需要通过有关数据计算进行判断．下列数据不可作为计算依据的是C
A．反应前CuO粉末的质量     B．硬质玻璃管中固体物质减少的质量
C．通入CO的质量            D．反应后固体混合物的总质量．

Answer 1

分析 由题意可知：（1）Cu粉末：红色，与硫酸不反应，并据CO与CuO加热的反应原理书写化学方程式；
Cu₂O粉末：红色，Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，生成蓝色溶液和红色物质铜，据CO与CuO加热生成Cu₂O写出反应方程式；
（2）玻璃管内红色粉末为两种物质的混合物，要确定粉末中两种物质的质量分数，此题可以根据质量差进行计算．

解答 解：（1）根据题意：红色粉末为一种物质，则红色粉末为：Cu粉末或Cu₂O粉末；
根据铜和氧化亚铜的性质，可利用稀硫酸进行鉴别，若剩余固体为红色的铜，则加入硫酸不会有明显现象：若剩余固体是氧化亚铜，加入硫酸会生成蓝色溶液；
（2）可作为计算依据的是：A．反应前CuO粉末的质量，B．硬质玻璃管中固体物质减少的质量，C中一氧化碳是先通后停的，所以是过量的，因此其提供的质量无法用于计算；D．反应后固体混合物的总质量，可根据反应前后固体混合物的质量差并结合反应原理分析解答；
故答案为：（1）

Cu	取少量红色粉末，放于试管中，向其中加入稀硫酸	无明显现象	CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2
Cu2O	取少量红色粉末，放于试管中，向其中加入足量稀硫酸	溶液变为蓝色，仍有红色固体	2CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu2O+CO2

（2）C．

点评 本题主要考查化学实验方案的设计与评价，掌握一氧化碳的化学性质，了解实验探究物质组成成分以及含量的方法、物质的性质是设计实验解答问题的关键．