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（圖甲），又能用改進的微型實驗裝置（圖乙）。某化學(xué)興趣小組采用圖乙裝置，開展以下探究活動。

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

（查閱資料）若木炭與CuO的反應(yīng)進行得不徹底，產(chǎn)物中還有氧化亞銅（Cu2O）。

Cu2O是紅色固體，能與稀硫酸反應(yīng)（Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O）。銅不與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)。

（做出猜想）紅色固體的成分：①全部是Cu；②全部是（Cu2O）；③_____。

若猜想①成立，請寫出木炭與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

（實驗探究）（1）取木炭、CuO兩種黑色粉末適量均勻混合，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，進行如下表所示的實驗驗證：

步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
a.取2.88g紅色固體裝入試管中，滴入足量的稀硫酸，充分反應(yīng)。	紅色固體部分減少，溶液變?yōu)樗{色。	猜想_____錯誤。
b.濾出試管中殘留的紅色固體，洗滌干燥，稱其質(zhì)量為2.08g		猜想_____正確。

（反思與評價）使用圖乙裝置與使用圖甲裝置相比，其優(yōu)點是_____（寫一條即可）。

（拓展）由上述探究可知，反應(yīng)生成了Cu2O。請寫出木炭與CuO反應(yīng)生成固體中只有Cu2O的化學(xué)反應(yīng)方程式_____；根據(jù)上述探究（3）的實驗結(jié)果可知，2.88g紅色固體中Cu2O的質(zhì)量為_____。

Answer 1

【答案】既有Cu也有Cu2O 變渾濁 ① ③ 節(jié)約藥品等（其他合理答案也可以） 1.44g

【解析】

作出猜想：

紅色固體的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O；③既有Cu也有Cu2O；

木炭與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

實驗探究：

（2）按圖乙連好實驗裝置，檢查氣密性，然后加熱反應(yīng)物；2分鐘后，黑色粉末出現(xiàn)紅熱現(xiàn)象，同時澄清的石灰水變渾濁，此時停止加熱；

（3）a 取2.88g紅色國體裝入試管，滴入足量的稀硫酸，充分反應(yīng)，紅色固體部分減少，溶液變?yōu)樗{色，是因為氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)生成了硫酸銅，實驗過程如下所示：

步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
a.取2.88g紅色固體裝入試管中，滴入足量的稀硫酸，充分反應(yīng)。	紅色固體部分減少，溶液變?yōu)樗{色。	猜想①錯誤。
b.濾出試管中殘留的紅色固體，洗滌干燥，稱其質(zhì)量為2.08g		猜想③正確。

評價反思：

（1）使用圖乙裝置與使用圖甲裝置相比，其優(yōu)點是節(jié)約藥品；

（2）要證明氯化鈣CaC12是催化劑還需要驗證CaCl2反應(yīng)前后質(zhì)量不變。

拓展：

木炭與CuO反應(yīng)生成固體中只有Cu2O，同時生成二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式；

設(shè)紅色固體中Cu2O的質(zhì)量為x。

x=1.44g

根據(jù)上述探究（3）的實驗結(jié)果可知，2.88g紅色固體中Cu2O的質(zhì)量為1.44g。