Question

【題目】碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置。某化學(xué)小組對(duì)該實(shí)驗(yàn)及產(chǎn)物的探究如下:

（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。
（2）酒精燈加網(wǎng)罩的目的是。
（3）剛開(kāi)始加熱時(shí)，澄清石灰水中有氣泡冒出,但澄清石灰水不變渾獨(dú),原因是。
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束應(yīng)先_________。(選填答案序號(hào))
A.撤離酒精燈
B.將導(dǎo)管移出石灰水.
C.撥掉橡膠塞
（5）【探究一】檢驗(yàn)產(chǎn)物成分
【提出問(wèn)題】:實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物是暗紅色固體，很難觀察到紫紅色固體，暗紅色固體是什么？
【查閱資料】:氧化亞銅(Cu2O)為紅色固體；Cu2O+H2SO4 =CuSO4 +Cu + H2O。
【猜想與假設(shè)】:暗紅色固體除銅外還可能含有Cu2O
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
操作:取少量暗紅色固體，加入稀硫酸，觀察到現(xiàn)象:、。結(jié)論：暗紅色固體含有Cu2O。
（6）【探究二】測(cè)定產(chǎn)物中Cu2O的含量
為測(cè)定紅色固體中氧化亞銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下兩種方案：
甲方案：甲同學(xué)稱取10g紅色固體加人到足量稀硫酸中使其充分反應(yīng)后，過(guò)濾(填操作名稱)、干燥、稱量剩余紅色固體的質(zhì)量為8 g，則紅色固體中氧化亞銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
乙方案：實(shí)驗(yàn)原理:Cu2O +H2 2Cu +H2O,稱取一定質(zhì)量的固體樣品，用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(固定裝置略，堿石灰為氧化鈣和氫氧化鈉的混合物，通過(guò)測(cè)定反應(yīng)前后裝置d的質(zhì)量達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/span>

（7）裝置a中用稀硫酸而不用稀鹽酸，原因是；
（8）若不加裝置c,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)偏(“大”或“小”)，原因是；
（9）點(diǎn)燃酒精燈前涉及的部分操作如下，正確的順序是；
①打開(kāi)K2,關(guān)閉K1 ②檢查裝置的氣密性 ③連接儀器 ④關(guān)閉K2 ， 打開(kāi)K1 ， 通氫氣一段時(shí)間
（10）【拓展反思]】：
還可通過(guò)測(cè)定反應(yīng)前后裝置(填“a”、“b”、“c”)的質(zhì)量達(dá)到測(cè)定產(chǎn)物中Cu2O的含量目的。
（11）乙方案第(9)的④中“通氫氣一段時(shí)間”的目的是排出裝置內(nèi)的空氣，否則可能帶來(lái)哪些影響？、(答出兩點(diǎn))

Answer 1

【答案】
（1）2CuO +C 2Cu +CO2↑
（2）聚集火焰，提高溫度
（3）此時(shí)逸出的氣體是試管內(nèi)的空氣，而非二氧化碳
（4）B
（5）溶液變?yōu)樗{(lán)色；生成紫紅色固體
（6）洗滌；36%
（7）鹽酸揮發(fā)出HCl氣體，與d中的物質(zhì)反應(yīng)，影響測(cè)定結(jié)果
（8）偏大；裝置d會(huì)吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，使測(cè)定生成水的質(zhì)量偏大，導(dǎo)致計(jì)算出的Cu2O質(zhì)量偏大
（9）③②④①
（10）c
（11）氫氣不純；點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生爆炸
【解析】（1）化學(xué)方程式表示為：2CuO +C 2Cu +CO2↑；（2）目的是聚集火焰，提高溫度；（3）開(kāi)始的氣體是試管內(nèi)的空氣，而非二氧化碳；（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束應(yīng)先將導(dǎo)管移出石灰水再熄滅酒精燈；
【探究一】（5）現(xiàn)象為溶液由無(wú)色變成藍(lán)色、生成紫紅色固體，說(shuō)明暗紅色固體含有Cu2O；
【探究二】（6）洗滌；紅色固體中氧化亞銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 36%;
（7）鹽酸揮發(fā)出HCl氣體，與d中的物質(zhì)反應(yīng)，影響測(cè)定結(jié)果；
（8）d中的堿石灰會(huì)吸收空氣中二氧化碳和水，從而使測(cè)定的水的質(zhì)量偏高，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的氧化亞銅的質(zhì)量偏高，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高；
（9）順序是③②④①；
（10）還可通過(guò)測(cè)定反應(yīng)前后裝置c的質(zhì)量達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>
（11）氫氣不純,點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生爆炸。
（1）碳還原氧化銅生成的是銅和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為：2CuO +C 2Cu +CO2↑；
（2）酒精燈加網(wǎng)罩的目的是聚集火焰，提高溫度；
（3）剛開(kāi)始加熱時(shí)試管中的空氣膨脹排出試管，即開(kāi)始的氣體是試管內(nèi)的空氣，而非二氧化碳，故澄清石灰水不變渾濁；
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束應(yīng)先將導(dǎo)管移出石灰水再熄滅酒精燈，目的是防止澄清石灰水倒流入試管中使試管炸裂；
（5）根據(jù)資料可知Cu2O能與稀硫酸反應(yīng)生成藍(lán)色的硫酸銅，而銅不能，故溶液由無(wú)色變成藍(lán)色、生成紫紅色固體，說(shuō)明暗紅色固體含有Cu2O；
（6）由于銅上面可能會(huì)沾有一些其他的物質(zhì)，故要將過(guò)濾后的銅進(jìn)行洗滌；設(shè)紅色固體中銅的質(zhì)量為x，那么Cu2O的質(zhì)量為10g-x，生成的銅質(zhì)量為8g-x。利用化學(xué)方程式即可計(jì)算出銅的質(zhì)量；

Cu2O+H2SO4 =CuSO4 +	Cu + H2O
144	64
10g-x	8g-x

x=6.4g
氧化亞銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= 36%,紅色固體中氧化亞銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 36%;
（7）鹽酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)出HCl氣體能被堿石灰吸收，影響測(cè)定結(jié)果，故不用稀鹽酸；
（8）若不加裝置e，那么d中的堿石灰會(huì)吸收空氣中二氧化碳和水，從而使測(cè)定的水的質(zhì)量偏高，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的氧化亞銅的質(zhì)量偏高，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高；
（9）點(diǎn)燃酒精燈要連接好儀器，檢查裝置的氣密性，關(guān)閉K2 ， 打開(kāi)K1 ， 通氫氣一段時(shí)間把裝置中的水蒸氣和二氧化碳排出，再打開(kāi)K2,關(guān)閉K1 ， 點(diǎn)燃酒精燈，故順序是③②④①；
（10）還可通過(guò)測(cè)定反應(yīng)前后裝置c的質(zhì)量達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�反�?yīng)前后裝置c的質(zhì)量差即為氧化亞銅中氧元素的質(zhì)量，根據(jù)氧元素的質(zhì)量可算出氧化亞銅的質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算出產(chǎn)物中氧化亞銅的質(zhì)量；
（11）若沒(méi)有通氫氣一段時(shí)間，那么氫氣就不純，氫氣不純可能會(huì)發(fā)生爆炸，故要先通氫氣一段時(shí)間。