Question

【題目】我國勞動人民早在五千年前就會使用木炭煉銅．在化學實驗室里模擬煉銅，既可用傳統的實驗裝置（見圖甲），又能用改進的微型實驗裝置（見圖乙）．化學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反應所得紅色固體中含有什么物質？
【查閱資料】①木炭與CuO的反應是：C+2CuO 2Cu+CO2↑，若該反應進行的不徹底，產物中還有氧化亞銅（Cu2O）．
②Cu2O是紅色固體，能與稀硫酸反應：Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O
（1）【作出猜想】紅色固體的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O；③ ．
（2）【實驗探究】
①取木炭、CuO兩種黑色粉末適量，再也少許CaCl2（能降低反應溫度，加快反應速率）均勻混合，然后將黑色粉末裝入長柄V形玻璃管的直管內．
②按圖乙連好實驗裝置，然后加熱反應物；2分鐘后，黑色粉末出現紅熱現象，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，進行如下的驗證：

步驟	現象	結論
①取1.44g紅色固體裝入試管，滴入足量的 ， 充分反應	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，稱其質量為1.04g	/	猜想正確

（3）【評價反思】
①使用圖乙裝置與使用圖甲裝置相比，其優點是（寫出1條即可）．
②若要證明CaCl2是該反應的催化劑，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明就是“濕法煉銅”，該方法可用化學方程式表示為 ．

Answer 1

【答案】
（1）既有Cu也有Cu2O
（2）變渾濁,稀硫酸,藍色,①,③
（3）節約藥品,質量和化學性質在反應前后不變,Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
【解析】【作出猜想】根據質量守恒定律可知，紅色固體的成分：③既有Cu也有Cu2O

【實驗探究】②據反應C+2CuO 2Cu+CO2↑可知，反應過程中有二氧化碳產生，故石灰水會變渾濁③紅色固體部分減少，推測含有Cu2O，故滴入的應是稀硫酸，氧化亞銅與稀硫酸反應生成硫酸銅、銅和水，故溶液變為藍色，所以猜想①錯誤；由化學方程式Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O知，每144份質量的氧化亞銅反應會生成64份質量的銅，若有1.44g的氧化亞銅反應會生成0.64g的銅，而實際收集到的銅的質量為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，節約藥品；（2）催化劑能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后不變，故若要證明CaCl2是該反應的催化劑，還需要驗證CaCl2的 質量和化學性質在反應前后不變；（3）現代濕法冶金術的先驅，早在西漢時期劉安在《淮南萬畢術》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，鐵與硫酸銅發生置換反應能生成金屬銅，反應的化學方程式為：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu

所以答案是：【作出猜想】既有Cu也有Cu2O；
【實驗探究】
（2）變渾濁；
（3）藍；①；有紅色固體；③；
【評價反思】
（1）節約藥品；
（2）質量和化學性質在反應前后不變；
（3）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu.

【考點精析】解答此題的關鍵在于理解催化劑的特點與催化作用的相關知識，掌握催化劑（觸媒）：在化學反應中能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質．（一變兩不變）催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用，以及對書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式的理解，了解注意：a、配平 b、條件 c、箭號．