Question

用CO还原CuO的反应原理与炼铁的反应原理类似，某同学设计下图所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铜的实验．试回答：

（l）该装置存在的一个主要问题是

 

；你的改进方法是

 

．
（2）A处发生反应的化学方程式为

 

．
B处观察到的实验现象是

 

．
（3）实验过程中，一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜，还可能生成中间产物氧化亚铜 （化学式为Cu₂O）．如果要对反应后A处残留固体的组成进行探究，试猜想残留固体的组成有哪几种可能？

 

．

Answer 1

分析：根据一氧化碳还原氧化铜，生成红色铜单质和二氧化碳．二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀，使石灰水变浑浊．一氧化碳有毒，不溶于水，可燃，装置中缺少对尾气一氧化碳的处理．由信息一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜，还可能生成中间产物氧化亚铜，考虑物质间能否完全反应，猜想A中成分．

解答：解：（1）一氧化碳有毒，不溶于水，不与石灰水反应，可以燃烧生成二氧化碳，故答案为：缺少尾气的处理装置，而把一氧化碳直接排放到空气中了；在出气口处添加一燃着的酒精灯，把未反应的一氧化碳燃烧掉．（或将尾气排放导管口伸到燃着的酒精灯处燃烧）
（2）一氧化碳还原氧化铜，生成红色铜单质和二氧化碳．二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀，使石灰水变浑浊，故答案为：CuO+CO

△   .

Cu+CO₂；  澄清的石灰水变浑浊
（3）一氧化碳和氧化铜反应生成铜，可能生成中间产物氧化亚铜，可看成过程：氧化铜--氧化亚铜--铜，从一氧化碳的量考虑产物成分．产物可能有：全部为铜；铜和氧化铜的混合物；铜和氧化亚铜的混合物；氧化铜、氧化亚铜的混合物；铜、氧化铜和氧化亚铜的混合物．
故答案为：铜/铜和氧化铜/铜和氧化亚铜/氧化铜、氧化亚铜/铜、氧化铜和氧化亚铜

点评：本题考查了一氧化碳还原氧化铜原理、实验中的现象和注意点．对最终产物成分的猜想学生的思维能力要求较高．