Question

【題目】我國勞動人民早在五千年前就會使用木炭煉銅.在化學(xué)實驗室里模擬煉銅，既可用傳統(tǒng)的實驗裝置(見圖甲)，又能用改進的微型實驗裝置(見圖乙)。化學(xué)興趣小組采用圖乙裝置，開展以下探宄活動。

[提出問題]木炭與CuO反應(yīng)所得紅色固體中含有什么物質(zhì)？

查閱資料

(1)木炭與CuO的反應(yīng)是：C+2CuO2Cu+CO2↑ ，若該反應(yīng)進行的不徹底，產(chǎn)物中還有氧化亞銅(Cu2O)。

(2)Cu2O是紅色固體，能與稀硫酸反應(yīng)：Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O

[作出猜想]紅色固體的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O；③____________。

[實驗探究]

(1)取木炭、CuO兩種黑色粉末適量，再加少許CaCl2(能降低反應(yīng)溫度，加快反應(yīng)速率)均勻混合，然后將黑色粉末裝入長柄V形玻璃管的直管內(nèi).

(2)按圖乙連好實驗裝置，然后加熱反應(yīng)物：2分鐘后，黑色粉末出現(xiàn)紅熱現(xiàn)象，同時澄清的石灰水____________，此時停止加熱。

(3)待玻璃管冷卻后，提取里面的紅色固體，進行如下的驗證：

步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
①取1.44g紅色固體裝入試管，滴入足量____________，充分反應(yīng)。	紅色固體部分減少，溶液變?yōu)?/span> ____________色。	猜想____________錯誤
②濾出試管中殘留的紅色固體，洗滌干燥，稱其質(zhì)量為 1.04g		猜想____________正確

[評價反思]

(1)使用圖乙裝置與使用甲裝置相比，其優(yōu)點是____________________(寫出1條即可)。

(2)在銅的冶煉史中，我國勞動人民還有一項重大發(fā)明就是“濕法煉銅”(鐵和硫酸銅溶液反應(yīng))，該方法可用化學(xué)方程式表示為_________________。

Answer 1

【答案】Cu和Cu2O的混合物(既有Cu又有Cu2O) 變渾濁 稀硫酸 藍 ① ③ 節(jié)約藥品 Fe+CuSO4==Cu+FeSO4

【解析】

[作出猜想]若CuO被部分還原，則紅色固體是Cu和Cu2O的混合物。

[實驗探究](2)黑色粉末出現(xiàn)紅熱現(xiàn)象，即氧化銅被還原，同時生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁。

(3)①利用稀硫酸能與Cu2O反應(yīng)的性質(zhì)，將紅色固體中可能含有的Cu2O全部轉(zhuǎn)化為Cu和CuSO4，反應(yīng)后紅色固體減少且溶液變?yōu)樗{色，則說明紅色固體中含有Cu2O，則猜想①錯誤，根據(jù)Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O 可知，1.44g的Cu2O可反應(yīng)生成0.64g的Cu，但稱量固體的質(zhì)量為1.04g，說明原固體中含有Cu，所以紅色固體為Cu和Cu2O的混合物，猜想③正確；

[評價反思] (1)由實驗裝置可知，乙裝置比甲裝置簡單，使用的藥品較少。

(2)“濕法煉銅”是鐵和硫酸銅溶液的置換反應(yīng)，生成銅和硫酸亞鐵。