(2013?连云港)某研究性小组的同学用电解水的方法测定水的组成后,提出问题:“测定水的组成还有其他的方法吗?”经过讨论,得到了肯定的答案,邀请你一起对此展开探究.
【设计方案】甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和下图装置及药品进行实验(操作规范),装置A中发生反应的化学方程式为
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
,洗气瓶B中浓硫酸的作用为
吸收水
吸收水
【实验探究】当玻璃管中固体由黑色转变为红色时,实测得:①的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g;②装置D的干燥管的总质量在反应后增加了1.82g,用此数据算得水中H、O元素的质量比为
11:80
11:80
,由水的化学式算得H、O元素的质量比为
1:8
1:8
.
【分析交流】针对上述结果与理论值有偏差,乙同学认为:该装置存在缺陷,此观点得到了大家的认同,你对此改进的方法是
在D装置后面再连接一个干燥管
在D装置后面再连接一个干燥管
(假设生成的水完全被D中碱石灰吸收,装置内空气的水蒸气、CO
2忽略不计).小姐同学用改进的装置重新实验得到了正确结果.
【意外发现】丙同学不小心将反应后的少量红色固体a洒落到多量稀硫酸中了,发现除了有红色固体 b以外,溶液的颜色有无色变为蓝色.
【提出问题】铜与稀硫酸是不反应的,这里溶液的颜色为什么会变蓝呢?
【查阅资料】①CuO被还原的过程中会有Cu
2O生成,Cu
2O也能被还原成Cu;
②固体是红色的,它与稀硫酸的反应为Cu
2O+H
2SO
4=CuSO
4+Cu+H
2O
【得出结论】红色固体a中含有Cu
2O
【分析交流】红色固体a中含有Cu
2O 是否会影响水测定结果
不影响
不影响
(填“影响”或“不影响”).
【提出猜想】针对红色固体a的成分,小组同学提出猜想①是:是Cu
2O 和Cu; 猜想②是
Cu2O
Cu2O
【拓展猜想】丁同学想利用改进后装置及药品重新实验,通过测量反应前后固体质量的方法来确定哪种猜想成立,他已称得:①玻璃管的质量;②反应前后红色固体a和玻璃管的总质量,完全反应后,你认为他还需要称量
D装置
D装置
的质量.
【教师点拨】称取一定质量的红色固体a与足量的稀硫酸充分反应后,经过滤、洗涤、干燥后再称量红色固体b的质量,也可以确定哪种猜想成立.
【定量分析】小组同学再次实验,他们开始称取质量为3.6g的红色固体a,与足量的稀硫酸完全反应后,得到红色固体b为2g.假如3.6g红色固体a都是Cu
2O,请你计算出生成铜的质量(利用Cu
2O+H
2SO
4=CuSO
4+Cu+H
2O进行计算,写出计算过程);然后,通过与实际的固体2g进行比较,判断猜想
①
①
成立(填①或②).