Question

研究性学习小组为检测实验室用CO还原CuO所得固体中是否含有未反应的CuO，进行了认真的探究．
[方案一]取少量固体样品于试管中，加入适量的稀硫酸，充分振荡后若观察到溶液变成蓝色，则固体样品中含有CuO．请写出有关反应的化学方程式________．
[方案二]设计如图所示的装置进行实验．若装置B中澄清的石灰水变浑浊，证明有CO₂生成，则固体样品中含有CuO．有同学认为若将装置B中澄清的石灰水改为NaOH溶液，再通过实验验证B中产物，也可以证明有CO₂生成．请你设计并完成验证B中产物的实验：

实验步骤	实验现象	反应的化学方程式
（1）______	（2）_______	（3）______

[方案三]查阅资料：CuO+H₂Cu+H₂O；CuSO₄（白色）+5H₂O=CuSO₄?5H₂O（蓝色）按如图所示装置进行实验．
（1）若固体样品中含有CuO，则可观察到的实验现象是________．

（2）为确保探究的科学、合理、安全，实验中还应采取的措施有________（填序号）．
①加热前先排尽装置中的空气
②在H₂发生器与硬质玻璃管A之间加一个干燥装置
③在盛有CuSO₄的干燥管B后再连接一个装有碱石灰（主要成分为NaOH和CaO）的干燥管．

Answer 1

解：[方案一]氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，所以方程式为：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
[方案二]一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，所以B中的产物为碳酸钙，要验证产物是碳酸钙，可根据碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体的性质，根据生成的气体使石灰水变浑得出结论．
[方案三]（1）若固体样品中含有CuO，CuO+H₂Cu+H₂O；CuSO₄（白色）+5H₂O=CuSO₄?5H₂O（蓝色），所以现象为无水硫酸铜变蓝．
（2）①加热前先排尽装置中的空气，可防止氢气与空气的混合气体加热时发生爆炸．
②在H₂发生器与硬质玻璃管A之间加一个干燥装置，可证明使无水硫酸铜变蓝的是生成的水，而不是制氢气时存在于氢气中水蒸气杂质．
③在盛有CuSO₄的干燥管B后再连接一个装有碱石灰（主要成分为NaOH和CaO）的干燥管，可防止空气中的水蒸气使无水硫酸铜变成蓝色．
故答案为：[方案一]CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
[方案二]

实验步骤	实验现象	反应的化学方程式
（1）取少量B中的液体于试管中，往试管中加入适量HCl．	（2）试管中有无色气泡生成，将气泡通入澄清石灰水中，溶液变浑浊．	（3）Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O

[方案三]（1）无水硫酸铜变蓝
（2）①②③
分析：[方案一]根据氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，以及硫酸铜溶液呈蓝色回答．
[方案二]一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，B中的产物为碳酸钙，可根据碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体的性质回答B中产物的验证方法．
[方案三]（1）根据资料：CuO+H₂Cu+H₂O；CuSO₄（白色）+5H₂O=CuSO₄?5H₂O（蓝色）回答．
（2）根据实验的注意事项回答．
点评：综合实验既考查知识的识记、理解、迁移、运用，又考查分析、对比、归纳等思维能力，符合素质教育培养学生能力的要求，是中考方向，对这类题目要重点训练．