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銅有Cu₂O（紅色）和CuO（黑色）兩種常見(jiàn)的氧化物。某高中化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)初中課本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論“H₂與CuO反應(yīng)生成紅色物質(zhì)Cu”提出質(zhì)疑，認(rèn)為生成的紅色物質(zhì)不一定就是銅。為了確定該紅色物質(zhì)的成分，該興趣小組開(kāi)展了以下研究。

（一）提出猜想：紅色物質(zhì)可能是銅、氧化亞銅或兩者的混合物。

（二）查閱資料：①Cu²⁺在酸性條件下能發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)（Cu₂O+2H⁺ =Cu²⁺+Cu+H₂O）；②在空氣中灼燒Cu₂O能生成CuO。

（三）制備紅色物質(zhì)：方法同初中課本

（四）紅色物質(zhì)成分的探究：

           甲同學(xué)設(shè)計(jì)了以下三種探究方案：

           方案I：取該紅色物質(zhì)溶于足量稀硝酸中，觀察溶液顏色的變化。

           方案II：取該紅色物質(zhì)溶于足量稀硫酸中，觀察現(xiàn)象。

           方案III：稱得干燥的坩堝的質(zhì)量為m₁g，取紅色物質(zhì)置于坩堝中再稱得質(zhì)量為m₂g。

然后將紅色物質(zhì)在空氣中充分灼燒至完全變黑，并在干燥器中冷卻，再稱量，反復(fù)多次直到質(zhì)量不變，稱得最后質(zhì)量為m₃g，比較m₁、m₂、m₃。

回答下列問(wèn)題：

（1）方案I是否合理             （填“合理”或“不合理”）。如果你認(rèn)為該方案合理，請(qǐng)簡(jiǎn)述其工作原理；如果你認(rèn)為該方案不合理，請(qǐng)簡(jiǎn)述原因。                      。

（2）方案II中，若觀察不到明顯現(xiàn)象，則可知紅色物質(zhì)為           ；若觀察到溶液變?yōu)樗{(lán)色，則可知紅色物質(zhì)為              。

（3）方案III中，如果m₁、m₂、m₃的關(guān)系符合m₃=             ，可確認(rèn)紅色物質(zhì)為Cu₂O。

（4）乙同學(xué)利用下列裝置設(shè)計(jì)了第四種探究方案：

各裝置接口的正確連接順序是（    ）接（    ）（    ）接（    ）（    ）接（    ）；試劑X可選用            ；要測(cè)定紅色物質(zhì)的成分，最少需要測(cè)定的物理量是     （填序號(hào)）。

①通入氫氣的體積                                  ②反應(yīng)前，紅色物質(zhì)+反應(yīng)管的總質(zhì)量

③實(shí)驗(yàn)前干燥管的質(zhì)量                          ④完全反應(yīng)后，紅色物質(zhì)+反應(yīng)管的總質(zhì)量

⑤反應(yīng)管的質(zhì)量                                     ⑥實(shí)驗(yàn)后干燥管的質(zhì)量

某興趣小組的學(xué)生根據(jù)活潑金屬M(fèi)g與CO₂發(fā)生反應(yīng)，推測(cè)活潑金屬鈉也能與CO₂發(fā)生反應(yīng)，因此興趣小組用下列裝置進(jìn)行“鈉與二氧化碳反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)探究(尾氣處理裝置已略去)。已知：常溫下，CO能使一些化合物中的金屬離子還原

例如：PdCl₂ + CO + H₂O＝Pd↓+ CO₂ +2HCl 。反應(yīng)生成黑色的金屬鈀，此反應(yīng)也可用來(lái)檢測(cè)微量CO的存在。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)通常實(shí)驗(yàn)室制取CO₂氣體的離子方程式是___________________________，為了使制氣裝置能“隨開(kāi)隨用，隨關(guān)隨�！�，上圖A處應(yīng)選用的裝置是______(填寫(xiě) “Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。若要制取干燥、純凈的CO₂氣體，裝置B、C中各盛放的試劑分別為_(kāi)____________、_____________。

(2)裝入藥品后，在點(diǎn)燃酒精噴燈前，必須進(jìn)行的操作是____________________。待裝置______(填寫(xiě)字母)中出現(xiàn)_____________________現(xiàn)象時(shí)，再點(diǎn)燃酒精噴燈，這步操作的目的是________________________________。

(3)假設(shè)CO₂氣體為足量，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中分別產(chǎn)生以下①、②兩種不同情況，請(qǐng)分析并回答問(wèn)題：

①若裝置F中溶液無(wú)明顯變化，裝置D中生成兩種固體物質(zhì)，取少量固體生成物與鹽酸反應(yīng)后，有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________________________________。

②若裝置F中有黑色沉淀生成，裝置D中只生成一種固體物質(zhì)，取少量該固體與鹽酸反應(yīng)后，也有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式(需注明正確的反應(yīng)條件)是_______________________________________________。

(4)請(qǐng)用文字簡(jiǎn)要說(shuō)明你判斷②中D裝置生成固體的成分是鈉的正鹽還是酸式鹽　　　　 理由：___________________________________________________________________。

美國(guó)Bay等工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來(lái)制取氫氣，其生產(chǎn)流程如下圖：

（1）此流程的第II步反應(yīng)為：CO(g)＋H₂O(g)H₂(g)＋CO₂(g)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：

從上表可以推斷：此反應(yīng)是        （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)。在830℃下，若開(kāi)始時(shí)向恒容密閉容器中充入1mo1CO和2mo1H₂O，則達(dá)到平衡后CO的轉(zhuǎn)化率為           。

（2）在500℃，以下表的物質(zhì)的量（按照CO、H₂O、H₂、CO₂的順序）投入恒容密閉容器中進(jìn)行上述第II步反應(yīng)，達(dá)到平衡后下列關(guān)系正確的是

A．2c₁= c₂ =c₃     B．2Q₁=Q₂=Q₃      C．α₁ =α₂ =α₃        D．α₁ +α₂ =1

（3）在一個(gè)絕熱等容容器中，不能判斷此流程的第II步反應(yīng)達(dá)到平衡的是         。

①體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化            ②混合氣體的密度不變

③混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變    ④各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變

⑤體系的溫度不再發(fā)生變化            ⑥v(CO₂)_正＝v(H₂O)_逆

（4）下圖表示此流程的第II步反應(yīng)，在t₁時(shí)刻達(dá)到平衡、在t₂時(shí)刻因改變某個(gè)條件濃度發(fā)生變化的情況：圖中t₂時(shí)刻發(fā)生改變的條件是                  、                              

（寫(xiě)出兩種）。若t₄時(shí)刻通過(guò)改變?nèi)莘e的方法將壓強(qiáng)增大為原先的兩倍，在圖中t₄和t₅區(qū)間內(nèi)畫(huà)出CO、CO₂濃度變化曲線，并標(biāo)明物質(zhì)（假設(shè)各物質(zhì)狀態(tài)均保持不變）。