Question

【題目】為探究碳還原氧化銅的最佳實(shí)驗(yàn)條件，用木炭粉和氧化銅的干燥混合物12.5g進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)。

（查閱資料）①氧化銅(CuO)為黑色固體。

②碳還原氧化銅得到的銅中可能含有少量的氧化亞銅；氧化亞銅為紅色固體，能與稀硫酸反應(yīng)：Cu2O+H2SO4═CuSO4+H2O+Cu。

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）

實(shí)驗(yàn)1：取一定量混合物，用如圖所示裝置進(jìn)行多次試驗(yàn)，獲得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)象。

序號	木炭粉與氧化銅的質(zhì)量比	反應(yīng)后物質(zhì)的顏色、狀態(tài)
1	1:9	紅色固體有金屬光澤	混有少量黑色物質(zhì)
2	1:10		混有很少量黑色物質(zhì)
3	1:11		混有極少量黑色物質(zhì)
4	1:12		無黑色物質(zhì)
5	1:13		混有較多黑色物質(zhì)

(1)實(shí)驗(yàn)中，證明產(chǎn)生了CO2的現(xiàn)象是_____。

(2)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是_____。

（反思與評價）

(3)實(shí)驗(yàn)2沒有進(jìn)行質(zhì)量比為1:14的實(shí)驗(yàn)，理由是_____。

(4)為檢驗(yàn)第4次實(shí)驗(yàn)的生成紅色固體中是否含Cu2O，所需試劑是_____。

Answer 1

【答案】澄清石灰水變渾濁 木炭與氧化銅質(zhì)量比為1:12時恰好完全反應(yīng)，因此木炭與氧化銅反應(yīng)的最佳質(zhì)量比為1:12 木炭與氧化銅的質(zhì)量比為1:13時，氧化銅已過量 稀硫酸

【解析】

（1）二氧化碳跟澄清石灰水中氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，溶液變渾濁，二氧化碳可以使澄清石灰水變變渾濁，所以實(shí)驗(yàn)中，證明產(chǎn)生了CO2的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁；

（2）實(shí)驗(yàn)2中碳的相對含量是逐漸減少，剩余黑色粉末減少，說明黑色粉末中有剩余的碳，而當(dāng)木炭粉與氧化銅質(zhì)量比1：12時，只有紅色固體，說明碳與氧化銅恰好完全反應(yīng)，當(dāng)碳的含量繼續(xù)減少時，不足以將氧化銅全部還原，又剩下了氧化銅的黑色粉末，因此可以看出木炭粉與氧化銅質(zhì)量比1：12時，為兩者最佳質(zhì)量比，使反應(yīng)物全部反應(yīng)轉(zhuǎn)化，原料利用率最高；

（3）從實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象，可以看出在木炭粉與氧化銅反應(yīng)的質(zhì)量比大于1：12時，木炭過量，小于1：12后，氧化銅過量，所以有木炭粉與氧化銅反應(yīng)的質(zhì)量比1：13的一組數(shù)據(jù)即可完成實(shí)驗(yàn)，不需要再增加1：14的實(shí)驗(yàn)；

（4）根據(jù)題目信息可知，氧化亞銅溶于稀硫酸生成藍(lán)色硫酸銅，結(jié)合已有知識，銅與稀硫酸不反應(yīng)，可以根據(jù)固體是否溶解，溶液是否變藍(lán)，判斷有無氧化亞銅的生成。