Question

11．在實驗室中，老師用下面所示的裝置進行實驗（圖中固定試管的儀器已略去）：加熱一段時間后，觀察到木炭粉的質量明顯減少；氧化銅粉下部出現了一層紅亮的銅；澄清石灰水變渾濁．停止加熱并冷卻到室溫．

（1）寫出硬質大試管中氧化銅發生的化學反應方程式：CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂ ；
（2）B裝置的作用是防止反應后冷卻到室溫時，C裝置的溶液倒流；
（3）實驗后要從硬質大試管的剩余固體中回收金屬銅．設計實驗如下：將可能未完全反應的氧化銅粉剩余物倒入燒杯中，加入過量稀硫酸；當看到黑色固體全部溶解后；加入過量的鐵粉并不斷用玻璃棒攪拌至反應完全；過濾，洗滌，干燥；用磁鐵吸引出過量的鐵即可；
（4）該實驗證明氧化銅被還原的依據是氧化銅粉下部出現了一層紅亮的固體．

Answer 1

分析 （1）利用現象結合硬質試管中物質的性質分析反應的發生．
（2）反應后容器內氣體冷卻后容器內壓強減小，C裝置中的溶液會倒流，加入B裝置可防止溶液進入硬質大試管中．
（3）利用氧化銅能與酸反應，結合濕法煉銅的原理進行分析并回收到銅即可．
（4）根據實驗現象分析解答；

解答 解：（1）在硬質試管中含有碳、氧化銅及氧氣，根據現象可知生成了銅所以硬質試管中生成了一氧化碳，石灰水變混濁所以可發生碳與氧氣生成二氧化碳，一氧化碳可還原氧化銅、以及碳還原二氧化碳的過程．
故答案為：CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂ ；
（2）反應后容器內氣體冷卻后容器內壓強減小，C裝置中的溶液會倒流，加入B裝置可防止溶液倒流入硬質大試管中．
故答案為：防止反應后冷卻到室溫時，C裝置的溶液倒流；
（3）氧化銅能與硫酸反應生成硫酸銅，濕法煉銅的原理是鐵與硫酸銅的反應，所以考慮用鐵置換出硫酸銅中的銅，過濾后再將剩余的鐵粉用磁鐵進行去除即可．
故答案為：過量稀硫酸；黑色固體全部溶解；過濾，洗滌，干燥；
（4）該實驗證明氧化銅被還原的依據是氧化銅粉下部出現了一層紅亮的固體；
故答案為：氧化銅粉下部出現了一層紅亮的固體；

點評 此題是一道實驗的綜合題，解題的關鍵是對相關物質性質的分析，另外解題時實驗的一些關鍵現象也常常是解題的重要突破口．