Question

【題目】（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+2CuO2Cu+CO2↑，若該反應進行的不徹底，產物中還有氧化亞銅(Cu2O)．

(2)Cu2O是紅色固體，能與稀硫酸反應：Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O

（作出猜想）紅色固體的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O；③______．

（實驗探究）(1)取木炭、CuO兩種黑色粉末適量，再也少許CaC12(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

（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CaC12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】既有Cu也有Cu2O 變渾濁 稀硫酸 藍色 ① 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]紅色固體的成分：③既有Cu也有Cu2O．
[實驗探究]
（2）據反應C+2CuO2Cu+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CaC12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．
故答案為：[作出猜想]既有Cu也有Cu2O；
[實驗探究]
（2）變渾濁；
（3）稀硫酸，藍色，①；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．