Question

铜有Cu₂O（红色）和CuO（黑色）两种常见的氧化物。某高中化学兴趣小组的同学对初中课本实验的结论“H₂与CuO反应生成红色物质Cu”提出质疑，认为生成的红色物质不一定就是铜。为了确定该红色物质的成分，该兴趣小组开展了以下研究。

（一）提出猜想：红色物质可能是铜、氧化亚铜或两者的混合物。

（二）查阅资料：①Cu²⁺在酸性条件下能发生自身氧化还原反应（Cu₂O+2H⁺ =Cu²⁺+Cu+H₂O）；②在空气中灼烧Cu₂O能生成CuO。

（三）制备红色物质：方法同初中课本

（四）红色物质成分的探究：

           甲同学设计了以下三种探究方案：

           方案I：取该红色物质溶于足量稀硝酸中，观察溶液颜色的变化。

           方案II：取该红色物质溶于足量稀硫酸中，观察现象。

           方案III：称得干燥的坩埚的质量为m₁g，取红色物质置于坩埚中再称得质量为m₂g。

然后将红色物质在空气中充分灼烧至完全变黑，并在干燥器中冷却，再称量，反复多次直到质量不变，称得最后质量为m₃g，比较m₁、m₂、m₃。

回答下列问题：

（1）方案I是否合理             （填“合理”或“不合理”）。如果你认为该方案合理，请简述其工作原理；如果你认为该方案不合理，请简述原因。                      。

（2）方案II中，若观察不到明显现象，则可知红色物质为           ；若观察到溶液变为蓝色，则可知红色物质为              。

（3）方案III中，如果m₁、m₂、m₃的关系符合m₃=             ，可确认红色物质为Cu₂O。

（4）乙同学利用下列装置设计了第四种探究方案：

各装置接口的正确连接顺序是（    ）接（    ）（    ）接（    ）（    ）接（    ）；试剂X可选用            ；要测定红色物质的成分，最少需要测定的物理量是     （填序号）。

①通入氢气的体积                                  ②反应前，红色物质+反应管的总质量

③实验前干燥管的质量                          ④完全反应后，红色物质+反应管的总质量

⑤反应管的质量                                     ⑥实验后干燥管的质量

Answer 1

（1）不合理；因为Cu和Cu₂O与稀HNO₃反应后溶液均呈蓝色

（2）Cu；Cu₂O或者Cu和Cu₂O的混合物

（3）

（4）（a）接（d）（e）接（f）（g）接（b）（f，g可以互换）；

      浓H₂SO₄；②④⑤