Question

14．金屬冶煉就是要把金屬從化合態變成游離態，使金屬氧化物還原成金屬單質，如圖為有關實驗室用一氧化碳還原氧化銅的實驗裝置，裝置乙中的溶液為澄清石灰水，請回答與該實驗有關的問題：

（1）實驗時，從甲裝置的玻璃管中觀察到
的現象是黑色固體變成紅色
（2）裝置乙中發生反應的化學方程式是CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
（3）現有含雜質的氧化銅樣品10g（假設雜質不參加反應），為測定該樣品中氧化銅的質量分數，某同學用如圖所示的裝置進行實驗，得到下列兩組數據：

	反應前	氧化銅完全反應后
Ⅰ組	洗氣瓶和石灰水的質量為185g	洗氣瓶和瓶內物質的總質量為187g
Ⅱ組	玻璃管和氧化銅樣品的質量為57.9g	玻璃管和玻璃管內物質的質量為56.1g

關于這兩組數據，下列說法不正確的是BD（選填相關的字母）
A、玻璃管中固體減少的質量即為氧化銅中氧元素的質量
B、利用這兩個數據都可以計算出樣品中氧化銅的質量分數
C、裝置乙中石灰水增重的質量與反應產生二氧化碳的質量不相等
D、如果實驗稱量很準確，則玻璃管中固體減少的質量應等于裝置乙中石灰水增重的質量
（4）通過計算該樣品中氧化銅的質量分數為90%．

Answer 1

分析 （1）一氧化碳還原氧化銅，把黑色氧化銅還原成紅色的銅；
（2）裝置乙中發生反應是二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀；一氧化碳燃燒生成二氧化碳；
（3）玻璃管中氧化銅還原成銅，固體減少的質量是氧元素的質量，故說法正確；第一組數據裝置乙中石灰水增重的質量和反應產生二氧化碳的質量不相等，因此不能計算氧化銅的質量分數，但第二組數據可以通過氧元素的質量計算出氧化銅的質量，進而計算氧化銅的質量分數，故說法錯誤；澄清石灰水一般用于檢驗二氧化碳，但不能保證將二氧化碳完全吸收，因此說法正確；玻璃管中固體減少的質量是氧元素的質量（也就是二氧化碳和一氧化碳的質量差），如果實驗稱量很準確裝置乙中石灰水增重的質量是反應生成的二氧化碳的質量，故說法錯誤．據此回答．
（4）用差量法求解：因為反應前玻璃管和固體樣品的質量是57.9g，反應結束后玻璃管和固體樣品的質量是56.1g，質量減少1.8g，設該反應中參加反應的CuO為x，然后根據化學方程式CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂解出．

解答 解：（1）一氧化碳還原氧化銅，把黑色氧化銅還原成紅色的銅，故應填：黑色固體變成紅色；
（2）裝置乙中發生反應是二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀；一化學方程式是：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；故填：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（3）A、玻璃管中氧化銅還原成銅，固體減少的質量是氧元素的質量，故A正確；
B、第一組數據裝置乙中石灰水增重的質量和反應產生二氧化碳的質量不相等，且裝置中本身含有二氧化碳，因此不能計算氧化銅的質量分數，但第二組數據可以通過氧元素的質量計算出氧化銅的質量，進而計算氧化銅的質量分數，故B錯誤；
C、澄清石灰水一般用于檢驗二氧化碳，但不能保證將二氧化碳完全吸收，故C正確；
D、玻璃管中固體減少的質量是氧元素的質量（也就是二氧化碳和一氧化碳的質量差），如果實驗稱量很準確裝置乙中石灰水增重的質量是反應生成的二氧化碳的質量，故D錯誤．
故選：BD；
（4）因為反應前玻璃管和固體樣品的質量是57.9g，反應結束后玻璃管和固體樣品的質量是56.1g，質量減少1.8g，設該反應中參加反應的CuO為x，則
CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂      固體質量變化
   80     64          80-64=16
   x                   1.8g
$\frac{80}{x}=\frac{16}{1.8g}$
解答x=9g
所以CuO質量分數=$\frac{9g}{10g}$×100%=90%；
故答案為：90%．

點評 本題是一氧化碳還原氧化銅實驗，有點難度，學生容易出錯，應該多方面綜合考慮．