题目内容
【题目】碳还原氧化铜的实验装置。某化学小组对该实验及产物的探究如下:
【分析】
(1)写出该反应的化学方程式_______________________。
(2)酒精灯加网罩的目的是_________________________。
(3)刚开始加热时，澄清石灰水中有气泡冒出,但澄清石灰水不变浑独,原因是_______________。
(4)实验结束应先_________。(选填答案序号)
A.撤离酒精灯 B.将导管移出石灰水. C.拨掉橡胶塞
【探究一】检验产物成分
【提出问题】:实验产物是暗红色固体，很难观察到紫红色固体，暗红色固体是什么？
【查阅资料】:氧化亚铜(Cu2O)为红色固体；Cu2O+H2SO4 =CuSO4 +Cu + H2O。
【猜想与假设】:暗红色固体除铜外还可能含有Cu2O
【设计实验】
(5)操作:取少量暗红色固体，加入稀硫酸，观察到现象:___________、_____________。结论：暗红色固体含有Cu2O。
【探究二】测定产物中Cu2O的含量
(6)为测定红色固体中氧化亚铜的质量分数，小组同学设计了如下两种方案：
甲方案：甲同学称取10g红色固体加人到足量稀硫酸中使其充分反应后，过滤_______(填操作名称)、干燥、称量剩余红色固体的质量为8 g，则红色固体中氧化亚铜的质量分数为__________。
乙方案：实验原理:Cu2O +H2
2Cu +H2O,称取一定质量的固体样品，用如图装置进行实验(固定装置略，碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物，通过测定反应前后装置d的质量达到实验目的。
(7)装置a中用稀硫酸而不用稀盐酸，原因是_______________；
(8)若不加装置c,实验结果会偏_______(“大”或“小”)，原因是_______________；
(9)点燃酒精灯前涉及的部分操作如下，正确的顺序是_____________；
①打开K2,关闭K1 ②检查装置的气密性 ③连接仪器 ④关闭K2，打开K1，通氢气一段时间
【拓展反思]】：
(10)还可通过测定反应前后装置________(填“a”、“b”、“c”)的质量达到测定产物中Cu2O的含量目的。
(11)乙方案第(9)的④中“通氢气一段时间”的目的是排出装置内的空气，否则可能带来哪些影响？__________、_____________(答出两点)
【答案】 2CuO +C
2Cu +CO2↑ 聚集火焰，提高温度 此时逸出的气体是试管内的空气，而非二氧化碳 B 溶液变为蓝色 生成紫红色固体 洗涤 36% 盐酸挥发出HCl气体，与d中的物质反应，影响测定结果 偏大 装置d会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，使测定生成水的质量偏大，导致计算出的Cu2O质量偏大 ③②④① c 氢气不纯 点燃时发生爆炸
【解析】（1）碳还原氧化铜生成的是铜和二氧化碳，反应的化学方程式表示为：2CuO +C
2Cu +CO2↑；（2）酒精灯加网罩的目的是聚集火焰，提高温度；（3）刚开始加热时试管中的空气膨胀排出试管，即开始的气体是试管内的空气，而非二氧化碳，故澄清石灰水不变浑浊；（4）实验结束应先将导管移出石灰水再熄灭酒精灯，目的是防止澄清石灰水倒流入试管中使试管炸裂；（5）根据资料可知Cu2O能与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸铜，而铜不能，故溶液由无色变成蓝色、生成紫红色固体，说明暗红色固体含有Cu2O；（6）由于铜上面可能会沾有一些其他的物质，故要将过滤后的铜进行洗涤；设红色固体中铜的质量为x，那么Cu2O的质量为10g-x，生成的铜质量为8g-x。利用化学方程式即可计算出铜的质量；
Cu2O+H2SO4 =CuSO4 +Cu + H2O
144 64
10g-x 8g-x
x=6.4g
氧化亚铜的质量分数=
36%
（7）盐酸具有挥发性，挥发出HCl气体能被碱石灰吸收，影响测定结果，故不用稀盐酸；（8）若不加装置e，那么d中的碱石灰会吸收空气中二氧化碳和水，从而使测定的水的质量偏高，会导致计算的氧化亚铜的质量偏高，从而导致实验结果偏高；（9）点燃酒精灯要连接好仪器，检查装置的气密性，关闭K2，打开K1，通氢气一段时间把装置中的水蒸气和二氧化碳排出，再打开K2,关闭K1，点燃酒精灯，故顺序是③②④①；（10）还可通过测定反应前后装置c的质量达到实验目的，反应前后装置c的质量差即为氧化亚铜中氧元素的质量，根据氧元素的质量可算出氧化亚铜的质量，进一步计算出产物中氧化亚铜的质量；（11）若没有通氢气一段时间，那么氢气就不纯，氢气不纯可能会发生爆炸，故要先通氢气一段时间。
