有一包粉末,可能由C、CuO、Fe三种物质中的一种或两种组成.小明同学为了探究它的成分,按如下步骤进行实验.
(1)小明先对实验做了如下设想和分析.取少量粉末于烧杯中,向烧杯中加入过量的稀硫酸,则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示(表中未列完所有情况).请你帮助完成.
烧杯中可能出现的现象 |
结论 |
①有黑色不溶物,无气泡逸出,溶液呈无色 |
结论:只含 |
② |
结论:含C、CuO |
③ |
结论:含C、Fe |
(2)通过实验及分析,确定该粉末为C、CuO的混合物.小方想继续探究:木炭在高温条件与氧化铜反应生成的红色粉末的组成.
【查阅资料】①Cu、Cu
2O都是红色固体;
②2CuO+C
2Cu+CO
2↑,4CuO
2Cu
2O+O
2↑
③CO+Cu
2O
2Cu+CO
2,Cu
2O+2HCl=CuCl
2+Cu+H
2O
【猜想】生成的红色粉末究竟是什么?请你和小方一起完成下列猜想:
猜想①Cu; 猜想②Cu
2O; 猜想③
.
【设计实验】小方同学设计了一个简单实验很快排除了猜想①,请你帮助他完成下表:
为进一步确定红色粉末的组成,小方利用下列装置,设计了如下实验方案(装置气密性良好).
①取红色粉末样品的质量20克; ②测出反应前B装置的总质量为210.0克;
③反应很长时间后测得B装置的总质量为214.4克;④通过计算确定红色粉末的组成.
根据上述实验,回答下列问题:
Ⅰ.实验开始时,先通CO后称量B装置的总质量,再加热,实验目的是
A.排尽装置内空气,防止加热发生爆炸
B.防止装置内的空气影响测量结果
C.防止液体倒流到硬质玻璃管中
Ⅱ.C装置的作用是
.
Ⅲ.为防止实验中尾气对大气的污染,可以对尾气进行收集,现提供水槽和集气瓶,还需一种仪器是
.
Ⅳ.请你根据以上数据通过计算,得出红色粉末组成是
.
Ⅴ.不改变装置和药品,你还可以通过测定
等数据,再通过计算得出红色粉末组成.
【交流反思】小红认为红色粉中的铜,有一部分可能是C与Cu
2O在高温下反应生成的,写出反应的化学方程式:
.