Question

如圖所示，某同學(xué)用一氧化碳代替氫氣還原氧化銅制取金屬銅．請(qǐng)你參與他的探究過程，并回答下列問題：
（1）反應(yīng)開始后，在盛有澄清石灰水的試管中觀察到的現(xiàn)象是

 

；說明反應(yīng)中有

 

（填化學(xué)式）生成，被加熱的硬質(zhì)玻璃管中觀察到的現(xiàn)象是

 

發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
（2）該裝置中，右邊的酒精燈先點(diǎn)燃后熄滅的作用是

 

；
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)對(duì)A處殘留固體的組成進(jìn)行探究．查閱資料得知，由于給氧化銅加熱溫度不夠或通入一氧化碳不足，反應(yīng)不僅能生成銅，還可能生成中間產(chǎn)物氧化亞銅（化學(xué)式為Cu₂O）．氧化亞銅是一種紅色固體，難溶于水，可與稀硫酸發(fā)生如下反應(yīng)：Cu₂O+H₂SO₄═CuSO₄+Cu+H₂O
請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明氧化銅是否全部轉(zhuǎn)化為金屬銅．

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟	觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論

Answer 1

考點(diǎn)：一氧化碳的化學(xué)性質(zhì),酸的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：碳單質(zhì)與含碳化合物的性質(zhì)與用途

分析：（1）根據(jù)題目中的圖可知：盛有澄清石灰水的試管中的現(xiàn)象；一氧化碳還原氧化銅，生成紅色銅單質(zhì)和二氧化碳書寫方程式；
（2）據(jù)一氧化碳有毒，不溶于水，可燃，分析解答；
（3）由信息一氧化碳和氧化銅反應(yīng)不僅能生成銅，還可能生成中間產(chǎn)物氧化亞銅，從物質(zhì)間能否完全反應(yīng)考慮殘留固體成分；由銅、氧化銅、氧化亞銅的性質(zhì)區(qū)別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．

解答：解：
（1）反應(yīng)開始后，在盛有澄清石灰水的試管中觀察到的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁；說明反應(yīng)中有 CO₂生成，被加熱的硬質(zhì)玻璃管中觀察到的現(xiàn)象是黑色粉末中有光亮的紅色物質(zhì)出現(xiàn)，一氧化碳還原氧化銅生成紅色銅單質(zhì)和二氧化碳，化學(xué)方程式是：CO+CuO

高溫  .

Cu+CO₂；
（2）一氧化碳有毒，排放到空氣中會(huì)污染大氣，故可利用其可燃性將其燃燒掉；
（3）①一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成銅，可能生成中間產(chǎn)物氧化亞銅，可能生成過程為：氧化銅--氧化亞銅--銅，從一氧化碳的量考慮產(chǎn)物成分．產(chǎn)物可能有：全部為銅；銅和氧化銅的混合物；銅和氧化亞銅的混合物；氧化銅、氧化亞銅的混合物；銅、氧化銅和氧化亞銅的混合物；
②銅與稀硫酸不反應(yīng)，而氧化銅、氧化亞銅都與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，溶液為藍(lán)色；氧化銅、氧化亞銅都可被一氧化碳還原，生成二氧化碳，可據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行鑒別；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論取殘留固體少量于試管中，加入少量稀硫酸，充分振蕩．
（或按圖裝置，在通入CO的同時(shí)．繼續(xù)加熱A處的殘留固體．）若溶液不變藍(lán)色，證明氧化銅全部轉(zhuǎn)化為金屬銅．（若溶液變成藍(lán)色，證明氧化銅沒有全部轉(zhuǎn)化為金屬銅．）（若石灰水不變渾濁，證明氧化銅全部轉(zhuǎn)化為金屬銅．若石灰水變渾濁，證明氧化銅沒有全部轉(zhuǎn)化為金屬銅．）
故答案為：
（1）澄清石灰水變渾濁； CO₂，黑色粉末中有光亮的紅色物質(zhì)出現(xiàn)，CO+CuO

高溫  .

Cu+CO₂；
（2）將未參加反應(yīng)的CO燃燒掉，防止污染空氣；
（3）

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟	觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
取殘留固體少量于試管中，加入少量稀硫酸，充分振蕩． （或按圖裝置，在通入CO的同時(shí)．繼續(xù)加熱A處的殘留固體．）	若溶液不變藍(lán)色，證明氧化銅全部轉(zhuǎn)化為金屬銅．（若溶液變成藍(lán)色，證明氧化銅沒有全部轉(zhuǎn)化為金屬銅．） （若石灰水不變渾濁，證明氧化銅全部轉(zhuǎn)化為金屬銅．若石灰水變渾濁，證明氧化銅沒有全部轉(zhuǎn)化為金屬銅．）

點(diǎn)評(píng)：本題考查了一氧化碳還原氧化銅原理，以及對(duì)最終產(chǎn)物成分的猜想和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，較綜合的考查了學(xué)生的思維能力和解題能力．