1. 已知: 。有文献报道:在氢气还原氧化铜的一些实验中,得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体,在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。
(1) I.设计如实验装置,开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。

制取氢气的化学方程式为

(2) 氧化钙的作用是
(3) 取反应后的红色固体于烧杯中,加入氨水并搅拌,观察到,证明固体产物有Cu2O。
(4) II.探究反应生成Cu2O的变化情况。

称取若干份质量均为0.6000g的CuO,在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t),检测所得固体中Cu2O的质量(m),结果如图。

由图可知,在氢气还原氧化铜反应过程中,Cu2O质量的变化趋势是

(5) 为确保氢气还原氧化铜所得固体产物不含Cu2O,应采取的措施是
(6) III.探究反应生成Cu2O的原因。

为解释实验结果,兴趣小组对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设:

假设1.经历 两个反应,且在同一条件下两个反应同时进行。

假设2.经历 三个反应。

结合探究II结果计算分析,假设1中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是

(7) 若要确认“假设2”是否合理,在探究II的基础上,还需进行的实验是
【考点】
碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验; 实验探究物质的性质或变化规律;
【答案】

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3. 为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业,学习小组查得资料:钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法,其目的是在钢铁表面形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”,即往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂,60s后钢铁表面才出现红色物质,表明抗腐蚀性能达标,且越迟出现红色物质的越好。请和小组同学使用某种膜化剂开展如下研究。
(1) I.验证膜的抗腐蚀性能

【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验,有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟。

出现红色物质的原因是(用化学方程式表示)。

(2) 有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟,其原因是
(3) Ⅱ.探究膜化条件对膜层外观的影响

【实验2】其他条件相同时,将薄钢片放入pH=3、不同温度的膜化剂中浸泡20min,观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下:

温度℃

50

60

70

80

膜层外观

粗糙

致密、均匀

致密、均匀

粗糙

【实验3】已知pH≥3.5时,膜化剂不稳定。其他条件相同时,将薄钢片放入60℃、不同pH的膜化剂中浸泡20min,观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下:

pH

1.5

2.0

2.5

3.0

膜层外观

易脱落

粗糙

致密、均匀

致密、均匀

实验3的目的是

(4) 根据实验2、实验3的结果,膜层外观符合要求的温度、pH的范围依次为
(5) Ⅲ.确定抗腐蚀性能较好的膜化条件

【实验4】依次选取实验2、实验3膜层外观符合要求的钢片进行对比实验,分别确定适宜的温度、pH。

实验4中,确定适宜温度的实验方案是

(6) IV.实践反思

反思上述实践活动,提出一个关于钢铁膜化处理可进一步探究的问题。

答:

实验探究题 困难