某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用電解水的方法測定水的組成后,提出問題:“測定水的組成還有其他的方法嗎?”經(jīng)過討論后,得到了肯定的答案,并對此展開探究。
【設(shè)計方案】甲同學(xué)利用氫氣還原氧化銅的原理和如圖裝置及藥品進行實驗(操作規(guī)范)。裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
,洗氣瓶B中濃硫酸的作用為
干燥氫氣
干燥氫氣
。
【實驗探究】當(dāng)玻璃管中固體由黑色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色時,實驗測得:①裝置C的玻璃管和其中固體的總質(zhì)量在反應(yīng)后減少了1.6g;②裝置D的干燥管和其中物質(zhì)的總質(zhì)量在反應(yīng)后增加了1.82g,用此數(shù)據(jù)算得水中H、O元素的質(zhì)量比為
11:80
11:80
,而由水的化學(xué)式算得H、O元素的質(zhì)量比為
1:8
1:8
。
【分析交流1】針對上述結(jié)果與理論值有偏差,乙同學(xué)認為該裝置存在缺陷,此觀點得到了大家的認同,你對此改進的方法是
在D裝置后再加一個盛有堿石灰的干燥管,防止空氣中的水蒸氣和CO2進入裝置D
在D裝置后再加一個盛有堿石灰的干燥管,防止空氣中的水蒸氣和CO2進入裝置D
。(假設(shè)生成的水完全被裝置D中的堿石灰吸收,裝置內(nèi)空氣中的水蒸氣、CO
2忽略不計)。小組同學(xué)用改進后的裝置重新實驗得到了正確結(jié)果。
【意外發(fā)現(xiàn)】丙同學(xué)不小心將反應(yīng)后的少量紅色固體a灑落到足量稀硫酸中,發(fā)現(xiàn)除了有紅色固體b以外,溶液的顏色由無色變?yōu)樗{色。
【提出問題】銅與稀硫酸是不反應(yīng)的,這里溶液的顏色為什么會變藍呢?
【查閱資料】①CuO被還原的過程中會有Cu
2O生成,Cu
2O也能被還原成Cu;②Cu
2O固體是紅色的,它與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu
2O+H
2SO
4═CuSO
4+Cu+H
2O。
【得出結(jié)論】紅色固體a中含有Cu
2O。
【分析交流2】紅色固體a中含有Cu
2O
不影響
不影響
(填“影響”或“不影響”)水組成的測定結(jié)果。
【提出猜想】針對紅色固體a的成分,小組同學(xué)提出猜想①是Cu
2O和Cu;猜想②是
Cu2O
Cu2O
。