Question

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(jìn)的微型實驗裝置（見圖乙）．化學(xué)興趣小組采用圖乙裝置，開展以下探究活動

【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(jìn)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，再也少許CaC12（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(jìn)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，滴入足量的　 ，充分反應(yīng)	紅色固體部分減少，溶為變 為 　色	猜想 錯誤
②濾了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圖甲裝置相比，其優(yōu)點(diǎn)是　 （寫出1條即可）．

（2）若要證明CaC12是該反應(yīng)的催化劑，還需要驗證CaCl2的　 �。�

（3）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”，該方法可用化學(xué)方程式表示為　 ．

 

Answer 1

【作出猜想】既有Cu也有Cu2O【實驗探究】（2）變渾濁（3）稀硫酸，藍(lán)色，①；③【評價反思】（1）節(jié)約藥品；（2）質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變（3）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu

【解析】

試題分析：【作出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，紅色固體的成分：③既有Cu也有Cu2O

【實驗探究】

（2）據(jù)反應(yīng)C+2CuO2Cu+CO2↑可知，反應(yīng)過程中有二氧化碳產(chǎn)生，故石灰水會變渾濁（3）紅色固體部分減少，推測含有Cu2O，故滴入的應(yīng)是稀硫酸，氧化亞銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、銅和水，故溶液變?yōu)樗{(lán)色，所以猜想①錯誤；由化學(xué)方程式Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O知，每144份質(zhì)量的氧化亞銅反應(yīng)會生成64份質(zhì)量的銅，若有1.44g的氧化亞銅反應(yīng)會生成0.64g的銅，而實際收集到的銅的質(zhì)量為1.04g，故1.44g是氧化亞銅和銅的混合物；

【評價反思】

（1）微型實驗裝置藥品用量較少，節(jié)約藥品；（2）催化劑能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后不變，故若要證明CaC12是該反應(yīng)的催化劑，還需要驗證CaCl2的 質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變；（3）現(xiàn)代濕法冶金術(shù)的先驅(qū)，早在西漢時期劉安在《淮南萬畢術(shù)》中寫到“曾青（CuSO4）得鐵則化為銅”，其中的“曾青”就是指硫酸銅．這句話的意思就是說：硫酸銅溶液遇到金屬鐵時，鐵與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)能生成金屬銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu

考點(diǎn)：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量；常見氣體的檢驗與除雜方法；催化劑的特點(diǎn)與催化作用；碳的化學(xué)性質(zhì)；書寫化學(xué)方程式。