定性和定量结合既是化学的重要思想，也是研究物质组成的重要方法。某研究性学习小组为检测实验室用氢气还原氧化铜所得红色固体Cu中是否含有Cu2O（红色），进行了认真

Question

定性和定量结合既是化学的重要思 想，也是研究物质组成的重要方法。某研究性学习小组为检测实验室用氢气还原氧化铜所得红色固体 Cu 中是否含有 Cu ₂ O （红色），进行了认真的探究。请你一起踏上探究之路，回答下列问题。

【查阅资料】 ① 无水 CuSO ₄ 遇水变蓝   ② 高温灼烧 CuO 生成 Cu ₂ O 和 O ₂

③ Cu ₂ O 与稀硫酸反应： Cu ₂ O+H ₂ SO ₄ =Cu+CuSO ₄ +H ₂ O

【设计实验方案】

方案 1  取该红色固体加入适量稀硫酸，实验现象        ，结论为红色固体中含有 Cu ₂ O 。

方案 2  装置如下图所示，拟通过干燥管中 CuSO ₄ 变蓝来判断红色固体是否含有 Cu ₂ O 。

（ 1 ）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 在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置

③ 在盛有 CuSO ₄ 的干燥管后再连接一个装有浓硫酸的洗气瓶

（2） 由方案 2 实验后得出结论：红色固体中含有 Cu ₂ O 。写出红色固体 Cu ₂ O 与 H ₂ 反应的化学方程式          。

方案 3 称得干燥坩埚（常用于固体加热的容器）的质量为 ag ，取红色固体置于坩埚中称得总质量为 bg ，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后坩埚与固体总质量为 cg 。

（ 1 ）该实验方案最少得进行     次称量。

（ 2 ）若确认红色固体中含有 Cu ₂ O ，则 c 与 a 、 b 应符合的数学表达式为     。

Answer 1

【答案】方案 1 ：溶液变为蓝色    方案 2 ：（ 1 ） ① ②③ （ 2 ） H ₂ +Cu ₂ O ^高温 2Cu+H ₂ O

方案 3 ：（ 1 ） 4   （ 2 ） c< （ 9b-a ） /8

【解析】 方案 1 中由于 Cu ₂ O 与稀硫酸反应生成硫酸铜，因此溶液变蓝色。在方案 2 中，利用所给装置判断红色固体是否含有 Cu ₂ O ，其原理是通过锌与稀硫酸产生的氢气还原 Cu ₂ O ，若生成水，则硫酸铜粉末变蓝，在此试验中，由于氢气中混有一定量的空气时，加热或点燃可能引起爆炸，因此加热前先排尽装置中的空气，为了避免氢气中水蒸气对实验中生成的水的干扰，应该在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置，由于盛有 CuSO ₄ 的干燥管可能会吸收空气中的水蒸气，因此要在干燥管后再连接一个装有浓硫酸的洗气瓶，排除空气中水蒸气的影响。方案 3 中，为了测量数据更加准确，应多次实验求平均数，在此反应中， 4CuO=2Cu ₂ O+O ₂ ，通过相关数据比较计算得出 c 与 a 、 b 的关系为 c< （ 9b-a ） /8 。