题目内容

【题目】为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件,取木炭粉和氧化铜的干燥混合物1-2.5g用如图所示装置进行实验。

(1)木炭还原氧化铜的化学方程式为__。实验过程中A装置中试管内产生的现象是__

(2)酒精灯火焰加金属网罩的目的是____

(查阅资料)①氧化铜(CuO)为黑色固体。②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜;氧化亚铜为红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4=CuSO4+H2O+Cu

(进行试验)取一定量的混合物,用上图所示装置进行实验。

序号

木炭粉与氧化铜的质量比

反应后物质的颜色、状态

1

19

红色固体有金属光泽

混有少量黑色物质

2

110

混有很少量黑色物质

3

111

混有极少量黑色物质

4

112

无黑色物质

5

113

混有较多黑色物质

(结论与解释)(3)由上述实验可以得到的结论是___,条件最佳。

(反思与评价)

(4)为了检验生成的红色固体中是否含有Cu2O,所需试剂是____

(5)该装置与教材中的装置相比略作改进,实验结束时,可先用弹簧夹夹紧橡皮管,再熄灭酒精灯,这样做的目的除了防止石灰水倒吸入热的试管,使试管炸裂外,还可以防止____

【答案】2CuO+C2Cu+CO2 黑色粉末变成红色 使火焰集中,提高温度 木炭粉与氧化铜的质量比为112 稀硫酸(或稀盐酸) 空气进入试管与热的铜反应使铜再次被氧化

【解析】

(1) 木炭粉和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为2CuO+C2Cu+CO2;所以实验过程中A装置中试管内产生的现象是黑色粉末变成红色;

(2) 酒精灯的火焰上加有金属网罩可使火焰集中加热提高火焰的温度;

(3) 由实验提供的数据以及实验现象可以看出,木炭与氧化铜质量比为112时恰好完全反应,因此木炭与氧化铜反应的最佳质量比为112

(4) 为检验生成的红色固体中是否含Cu2O,根据题干提供的信息,氧化亚铜能与硫酸反应生成蓝色的额硫酸铜反应,故所需试剂是稀硫酸;

(5) 铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,所以除了防止石灰水倒吸入热的试管,使试管炸裂外,还可以防止铜被重新氧化。

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