Question

（５分）在實(shí)驗(yàn)室中，老師用下面所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(圖中固定試管的儀器已略去)：加熱一段時(shí)間后，觀察到木炭粉的質(zhì)量明顯減少；氧化銅粉下部出現(xiàn)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(zhì)大試管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式。
(2)B裝置的作用是      ； 
(3)實(shí)驗(yàn)后要從硬質(zhì)大試管的剩余固體中回收金屬銅，寫出操作步驟(要求過程中要用到“濕法冶金”的原理)。

Answer 1

⑴2C + O₂^{點(diǎn)燃} 2CO   CuO+CO^△Cu+CO₂      CO₂ +  C  ^高溫  2CO
⑵防止反應(yīng)后冷卻到室溫時(shí)，C裝置的溶液倒流
⑶將銅和氧化銅混合物加稍過量稀硫酸，黑色固體全部溶解后，加足量鐵粉，過濾， 洗滌， 用磁鐵吸出過量的鐵粉即可。

分析：（1）利用現(xiàn)象結(jié)合硬質(zhì)試管中物質(zhì)的性質(zhì)分析反應(yīng)的發(fā)生．
（2）反應(yīng)后容器內(nèi)氣體冷卻后容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，C裝置中的溶液會(huì)倒流，加入B裝置可防止溶液進(jìn)入硬質(zhì)大試管中．
（3）利用氧化銅能與酸反應(yīng)，結(jié)合濕法煉銅的原理進(jìn)行分析并回收到銅即可．
解：（1）在硬質(zhì)試管中含有碳、氧化銅及氧氣，根據(jù)現(xiàn)象可知生成了銅所以硬質(zhì)試管中生成了一氧化碳，石灰水變混濁所以可發(fā)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：2C+O₂^{點(diǎn)燃}2CO      CuO+CO^△Cu+CO₂    CO₂+C^高溫2CO
（2）反應(yīng)后容器內(nèi)氣體冷卻后容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，C裝置中的溶液會(huì)倒流，加入B裝置可防止溶液倒流入硬質(zhì)大試管中．
故答案為：防止反應(yīng)后冷卻到室溫時(shí)，C裝置的溶液倒流
（3）氧化銅能與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，濕法煉銅的原理是鐵與硫酸銅的反應(yīng)，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(jìn)行去除即可．
故答案為：將銅和氧化銅混合物加稍過量稀硫酸，黑色固體全部溶解后，加足量鐵粉，過濾，洗滌，用磁鐵吸出過量的鐵粉即可．
點(diǎn)評(píng)：此題是一道實(shí)驗(yàn)的綜合題，解題的關(guān)鍵是對(duì)相關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的分析，另外解題時(shí)實(shí)驗(yàn)的一些關(guān)鍵現(xiàn)象也常常是解題的重要突破口．