Question

【題目】我校興趣小組進行木炭、一氧化碳與氧化銅反應(yīng)的探究實驗，回答相關(guān)問題。

實驗一:如圖實驗進行碳還原氧化銅實驗,

（查閱資料）

(1)氧化亞銅(Cu2O) 是紅色固體，能與稀硫酸發(fā)生如下反應(yīng): 。

（提出問題）已知實驗后試管中的紅色固體含有單質(zhì)銅，是否還含有氧化亞銅(Cu2O) 呢?

（實驗驗證）取試管中的紅色固體少量于試管中，加入_________溶液，試管中出現(xiàn)__________，證明固體中確實含有Cu2O。

(2)從定量計算角度判斷測定表格中的四個數(shù)據(jù):①若只有CO2生成，理論上m4- m3______m1-m2(選填“>”、“<”或“=”)，A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________，實際上生成的氣體還有CO，分析產(chǎn)生CO的可能原因(寫一個)__________________。

	反應(yīng)前的質(zhì)量	反應(yīng)后的質(zhì)量
裝置A	m1	m2
裝置B	m3	m4

②實驗結(jié)束時先拔掉A處試管口的橡皮塞，再停止對試管加熱，其目的是________________。

實驗二:同學(xué)們對另一份氧化銅樣品中氧化銅的含量進行測定。他們稱取了20g固體氧化銅樣品，用圖1所示的裝置進行實驗，至反應(yīng)完全(雜質(zhì)不參與反應(yīng)，石灰水足量)，測定的部分數(shù)據(jù)如圖2所示:

(1)澄清石灰水的作用是________________。

(2)有同學(xué)認為圖1裝置不夠完善，為了防止尾氣對空氣的污染，應(yīng)該把圖1裝置中的盛有澄清石灰水的裝置換成下列____________裝置(填字母序號)。

(3)用補救后的裝置進行此實驗，加熱前先通一會兒一氧化碳的目的是________________。

(4)圖2中M點的含義是________________。

(5)該樣品中氧化銅的質(zhì)量分數(shù)為________________。

(6)本實驗中其他條件不變，只把CO換為H2進行實驗，所得氧化銅樣品中氧化銅的質(zhì)量分數(shù)為_________(填“相同”或“不相同”)。

Answer 1

【答案】稀硫酸 溶液變藍色 = 2CuO+C 2Cu+CO2↑ 碳和二氧化碳在高溫條件下反應(yīng)生成一氧化碳 防止B中的澄清石灰水倒吸，使熱的試管炸裂 判斷反應(yīng)的開始和停止并檢驗二氧化碳氣體 ABD 排出裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸 樣品中氧化銅已完全反應(yīng) 80% 相同

【解析】

根據(jù)銅不與稀硫酸反應(yīng)，而氧化亞銅能與稀硫酸反應(yīng)生成藍色溶液硫酸銅，確定實驗后試管中的紅色固體中是否含有氧化亞銅。

實際上生成的氣體還有CO，產(chǎn)生CO的可能原因是碳和二氧化碳在高溫條件下反應(yīng)生成一氧化碳。

[實驗驗證]氧化亞銅能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，故取a中的紅色固體少量于試管中，加入稀硫酸，試管中出現(xiàn)溶液變藍色，證明固體中確實含有Cu2O。

故填：稀硫酸；溶液變藍色；

（2）①若只有CO2生成，m4-m3和m1-m2都是反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)量，因此（m4-m3）=（m1-m2）；此時A中氧化銅和碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2CuO+C 2Cu+CO2↑；實際上生成的氣體還有CO，產(chǎn)生CO的可能原因是碳和二氧化碳在高溫條件下反應(yīng)生成一氧化碳。

故填：=；2CuO+C 2Cu+CO2↑；碳和二氧化碳在高溫條件下反應(yīng)生成一氧化碳；

②實驗結(jié)束時先拔掉A處試管口的橡皮塞，再停止對試管加熱，其目的是防止B中的澄清石灰水倒吸，使熱的試管炸裂。

故填：防止B中的澄清石灰水倒吸，使熱的試管炸裂；

實驗二：（1）由于反應(yīng)生成的二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀，有明顯的現(xiàn)象，所以澄清石灰水的作用是通過其現(xiàn)象判斷反應(yīng)的開始和停止并檢驗二氧化碳氣體。

故填：判斷反應(yīng)的開始和停止并檢驗二氧化碳氣體；

（2）為了防止尾氣對空氣的污染，應(yīng)該把圖1裝置中的盛有澄清石灰水的裝置換成下列：A（澄清石灰水檢驗二氧化碳，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，氣囊收集一氧化碳）、B（澄清石灰水檢驗二氧化碳，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，酒精燈點燃一氧化碳）、D（澄清石灰水檢驗二氧化碳，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，同時收集一氧化碳）。
故填：ABD；

（3）用補救后的裝置進行此實驗，加熱前先通一會兒一氧化碳的目的是排出裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸。

故填：排出裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸；

（4）一氧化碳與氧化銅生成了銅和二氧化碳，固體的質(zhì)量會減少，當氧化銅完全反應(yīng)后，質(zhì)量不再減少，所以圖2中M點的含義是：樣品中氧化銅已完全反應(yīng)。

故填：樣品中氧化銅已完全反應(yīng)；

（5）一氧化碳與氧化銅反應(yīng)生成了銅和二氧化碳，固體的質(zhì)量減少的質(zhì)量是氧化銅中的氧元素，所以20g-16.8g=3.2g，3.2克是氧化銅中氧元素的質(zhì)量。

該樣品中氧化銅的質(zhì)量是：3.2g÷（×100%）=16g
該樣品中氧化銅的質(zhì)量分數(shù)是：×100%=80%。

故填：80%；

（6）本實驗中其他條件不變，只把CO換為H2進行實驗，氫氣能與氧化銅反應(yīng)生成銅和水，通過測定硬質(zhì)玻璃管中固體A的質(zhì)量變化也能計算出氧化銅樣品中氧化銅的質(zhì)量分數(shù)。

故填：相同。