(2013?南長區(qū)二模)
某化學興趣小組按照圖1所示裝置進行木炭還原氧化銅的實驗,很快發(fā)現(xiàn)試管①、試管②中分別出現(xiàn)
黑色的粉末變成紅色的粉末
黑色的粉末變成紅色的粉末
澄清的石灰水變渾濁
澄清的石灰水變渾濁
的現(xiàn)象.從而得到的結論是
2CuO+C
 高溫 
.
 
2Cu+CO2↑、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
2CuO+C
 高溫 
.
 
2Cu+CO2↑、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(用化學
方程式表示).在對該實驗進行總結時,大家對木炭還原氧化銅的最終產(chǎn)物產(chǎn)生的興趣:碳還原氧化銅得到氧會不會生成CO?而CuO失去氧會不會生成Cu2O(氧化亞銅)?并為此進行了以下探究過程.
【查閱資料】
①紅色固體不僅只有Cu,還有Cu2O
②Cu2O+H2SO4(。=Cu+CuSO4+H2O (CuSO4溶于水溶液呈藍色)
③微量的CO氣體能使?jié)駶櫟狞S色氯化鈀試紙變藍色.
【猜想】
(a)紅色固體只有Cu,氣體只有CO2
(b)紅色固體是
Cu2O
Cu2O
,氣體是
CO
CO

(c)紅色固體是Cu和Cu2O的混合物,氣體是CO2和CO的混合物
【探究步驟】
Ⅰ.興趣小組首先對C和CuO反應的氣體產(chǎn)物進行了探究.如圖2所示是他們進行實驗的部分流程(裝置氣密性良好,濃硫酸起干燥作用)通過以上實驗,觀察到澄清石灰水變渾濁和
濕潤的黃色氯化鈀試紙變藍色
濕潤的黃色氯化鈀試紙變藍色
的現(xiàn)象,說明氣體產(chǎn)物是CO2和CO的混合物.
Ⅱ.首先對C和CuO反應的固體產(chǎn)物進行了探究.以下是他們進行實驗后的實驗報告,請你仔細閱讀后完成相關的報告內(nèi)容
實 驗 操 作 實 驗 現(xiàn) 象 實 驗 結 論
取7.2g紅色固體,置于燒杯中,向其中加入足量稀硫酸,充分攪拌,靜置. 若無現(xiàn)象.
證明紅色固體是
若有
溶液由無色變成藍色
溶液由無色變成藍色
,
且有不溶物
且有不溶物
現(xiàn)象.
證明紅色固體肯定含有
氧化亞銅
氧化亞銅
,可能含有
取上述反應液過濾、洗滌、干燥和稱量,得固體6.8g. 確認紅色固體是
銅和氧化亞銅
銅和氧化亞銅
.(寫出詳盡的計算過程)
分析:氧化銅能和木炭反應生成銅和二氧化碳,二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁;根據(jù)反應物、生成物、反應條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫化學方程式.
【猜想】
紅色固體只有Cu,氣體只有CO2;紅色固體是Cu2O,氣體是CO;紅色固體是Cu和Cu2O的混合物,氣體是CO2和CO的混合物.
【探究步驟】
Ⅰ.澄清的石灰水變渾濁,說明產(chǎn)物中有二氧化碳,濕潤的黃色氯化鈀試紙變藍色,說明產(chǎn)物中有一氧化碳;
Ⅱ.向紅色固體中加入足量稀硫酸時,若無明顯現(xiàn)象,說明紅色固體中只有銅;若溶液由無色變成藍色,且有不溶物時,說明紅色固體中肯定含有氧化亞銅,是否含有銅無法確定;
根據(jù)得到的固體質(zhì)量,通過計算可以確定紅色固體的組成.
解答:解:加熱時,氧化銅和木炭反應生成紅色的銅和二氧化碳,二氧化碳和氫氧化鈣反應能生成碳酸鈣沉淀和水,反應的化學方程式分別為:
2CuO+C
 高溫 
.
 
2Cu+CO2↑、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
故填:黑色的粉末變成紅色的粉末;澄清的石灰水變渾濁;2CuO+C
 高溫 
.
 
2Cu+CO2↑、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
【猜想】
紅色固體可能是氧化亞銅,氣體可能是一氧化碳.
故填:Cu2O;CO.
【探究步驟】
Ⅰ.如果氣體產(chǎn)物是二氧化碳和一氧化碳,可以觀察到澄清的石灰水變渾濁,濕潤的黃色氯化鈀試紙變藍色.
故填:濕潤的黃色氯化鈀試紙變藍色.
Ⅱ.向紅色固體中加入足量稀硫酸時,若無明顯現(xiàn)象,說明紅色固體中只有銅.
故填:銅.
如果溶液由無色變成藍色,且有不溶物時,說明紅色固體中肯定含有氧化亞銅,可能含有銅.
故填:氧化亞銅;銅.
解:假設固體生成物只有氧化亞銅,設生成銅的質(zhì)量為X,
  Cu2O+H2SO4(。=Cu+CuSO4+H2
  144             64
  7.2g            X
144
64
=
7.2g
X
,
X=3.2g,
與得到的固體質(zhì)量不符;
假設固體生成物只有銅,因為銅不能和稀硫酸反應,得到的固體應該是7.2g,與得到的固體質(zhì)量不符;
綜上所述,兩種假設都不正確,固體中含有氧化亞銅和銅.
故填:銅和氧化亞銅.
點評:本題采用了假設法,如果假設與結果相符,說明假設正確,如果假設與結果不符,說明假設不正確.
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