Question

【題目】興趣小組的同學對銅及其化合物進行了相關探究。

（實驗回顧）用如圖 1 所示裝置，利用鐵生銹的原理可以比較準確地測出空氣中氧氣的含量。

（提出問題）若將此裝置中的細鐵絲換成足量的細銅絲進行實驗，能否比較準確地測出空氣 中氧氣的含量？

（查閱資料）銅能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應生成銅綠，化學方程式：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3

（交流與討論）若將圖2 裝置中的細鐵絲換成足量的細銅絲進行實驗，________（填“能” 或“不能”）比較準確地測出空氣中氧氣的含量，理由是________。

（拓展探究）工業上可用廢銅屑、空氣與稀硫酸在 80℃條件下制備硫酸銅。

①如圖 3是實驗室擬工業制備硫酸銅的裝置，采用水浴加熱的優點是________， 多孔球泡的作用為________。

②工業生產時可用純氧代替空氣。這一措施能加快反應速率外，還具有的優點是________。

③用如圖 1所示裝置制備氧氣，反應的化學方程式為________， 收集一瓶氧氣的方法是：當氣泡連續均勻冒出時，把導管伸入盛滿水的集氣瓶中，氧氣充滿 集氣瓶后，________，把集氣瓶拿出水槽，正放于實驗桌。

（定量分析）稱取 14.4g 僅含 Cu、O 兩種元素的固體樣品，采用如圖 4 所示裝置實驗（夾 持裝置省略）。完全反應后，測得實驗前后裝置 B 增重 4.4g。

①實驗開始前應先關閉________，打開________。

②裝置 B 的作用是________。

③銅元素有多種氧化物，如 CuO、Cu2O。根據實驗數據進行計算，該固體樣品成分可能是______（填序號）。

A.Cu2O B.Cu、CuO C.CuO、Cu2O D.Cu、CuO、Cu2O

Answer 1

【答案】不能 空氣中二氧化碳的含量極低，與氧氣的含量差距太大，不能將氧氣消耗完全 控制反應物的溫度，使其均勻受熱 增大氣體與溶液的接觸面積，是反應充分進行 排除空氣中氣體氣體的干擾 2H2O22H2O+O2↑ 用毛玻璃片蓋住集氣瓶口 k2 k1 吸收裝置A中產生的二氧化碳氣體 ABD

【解析】

交流與討論:若將圖 2 裝置中的細鐵絲換成足量的細銅絲進行實驗，不能比較準確地測出空氣中氧氣的含量，理由是：空氣中二氧化碳的含量極低，與氧氣的含量差距太大，不能將氧氣消耗完全；

拓展探究：①實驗室擬工業制備硫酸銅的裝置，采用水浴加熱的優點是：控制反應物的溫度，使其均勻受熱； 多孔球泡的作用為：增大氣體與溶液的接觸面積，是反應充分進行；

②工業生產時可用純氧代替空氣。這一措施能加快反應速率外，還具有的優點是：排出空氣中氣體氣體的干擾；

③用如圖 1 所示裝置制備氧氣，反應不需要酒精燈加熱，過氧化氫在二氧化錳催化作用下產生水和氧氣的化學方程式為：2H2O22H2O+O2↑， 收集一瓶氧氣的方法是：當氣泡連續均勻冒出時，把導管伸入盛滿水的集氣瓶中，氧氣充滿 集氣瓶后，用毛玻璃片蓋住集氣瓶口，把集氣瓶拿出水槽，正放于實驗桌。

定量①實驗開始前應先關閉k2，打開k1，因為一氧化碳具有可燃性，先將裝置中的空氣排除干凈，防止加熱后，通入一氧化碳發生爆炸；

②裝置 B 的作用是：吸收裝置A中產生的二氧化碳氣體；

③實驗前后裝置 B 增重 4.4g為二氧化碳質量；

4.4g二氧化碳中碳元素質量為4.4g×，由碳元素守恒可知，一氧化碳中碳元素質量為1.2g，則一氧化碳的質量為1.2g；

則14.4g 僅含 Cu、O 兩種元素的固體樣品中氧元素質量為4.4g-2.8g=1.6g；銅元素質量為14.4g-1.6g=12.8g，銅原子與氧原子個數比=，

A.Cu2O中銅原子與氧原子個數比為2:1；故選項正確；

B.Cu、CuO 混合可以配成銅原子與氧原子個數比為2:1 ；故選項正確；

C.CuO中銅原子與氧原子個數比為1:1與Cu2O中 銅原子與氧原子個數比為2:1混合后，銅原子與氧原子個數比一定不是2:1；故選項錯誤；

D.Cu、CuO、Cu2O混合可以配成銅原子與氧原子個數比為2:1 ；故選項正確；

故選：ABD。