题目内容

【题目】某化学兴趣小组用如图装置验证一氧化碳还原氧化铜,并探究其还原产物的组成.

(1)装置及反应原理探究

①B装置中浓硫酸的作用为___________

②说明CO能还原CuO的现象为___________

③上述整套装置中发生的化学反应,其中属于化合反应的化学方程式___________.(不考虑CO2和H2O的反应.)

(2)产物成分探究

[查阅资料]Ⅰ、一氧化碳还原氧化铜.除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu2O)

Ⅱ、Cu2O为不溶于水的红色固体

Cu2O+H2SO4═Cu SO4+Cu+H2O

[提出问题]红色固体含有什么物质?

[猜想假设]假设一:红色固体只含Cu

假设二:红色固体只含Cu2O

假设三:___________

[实验验证]该小组为验证上述假设,取少量红色固体,加到足量稀硫酸中,观察到溶液变为蓝色,红色固体部分溶解.

[实验结论]根据上述实验结果,可知红色固体中一定含有___________

[数据处理]为进一步确定红色固体的成分,甲、乙两同不分别称取各自实验后的一定质量的红色固体,加到足量稀硫酸中使其充分反应,经过滤、洗涤、干燥后,称量剩余红色固体质量如表,请完善表中内容.

实验人员

红色固体(g)

剩余红色固体(g)

实验结论

7.2

3.2

___________

4.08

2.48

___________

[交流与反思]只要假设合理,方法正确,根据实验现象和数据就能得出结论.

【答案】(1)①干燥一氧化碳;②C装置中黑色粉末变成红色,D装置中澄清石灰水变浑浊;

③2CO+O22CO2

(2)【猜想假设】红色固体含有Cu2O和Cu;

【实验结论】Cu2O和Cu;

【数据处理】假设二成立;假设三成立

【解析】

试题分析:(1)①浓硫酸有吸水性,所以B装置中浓硫酸的作用为:干燥一氧化碳;②一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以说明CO能还原CuO的现象为:C装置中黑色粉末变成红色,D装置中澄清石灰水变浑浊;③一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,化学方程式为:2CO+O22CO2

(2)【猜想假设】一氧化碳还原氧化铜.除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu2O),可能只有一种物质,也可能是假设三:红色固体含有Cu2O和Cu;【实验结论】取少量红色固体,加到足量稀硫酸中,观察到溶液变为蓝色,红色固体部分溶解,所以红色固体中一定含有Cu2O和Cu;【数据处理】设参加反应的氧化亚铜质量为x

Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O 固体减少

144 80

x 4g

,解得x=7.2g所以红色固体全部是氧化亚铜,假设二成立;

设参加反应的氧化亚铜质量为y

Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O 固体减少

144 80

y 1.6g

,解得y=2.88g所以红色固体中含有氧化亚铜质量是2.88g、铜的质量是2g,假设三成立

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