题目内容
【题目】某工业废渣中含有锌、铜和氧化铜,某学生设计以下流程得到硫酸锌晶体和铜,请回答:
① 写出上述流程中产生氢气的反应的化学方程式______。
② 上述流程中反应生成硫酸锌的步骤有____处。
③ 若要测定废渣中铜元素的质量分数,需要测定的数据是操作Ⅲ得到的Cu的质量及______的质量;M溶液应选择下列溶液中的______。
A.稀盐酸 B.稀硫酸 C.硫酸铜溶液 D.硫酸亚铁溶液
【答案】 Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑ 3 废渣样品和固体b B
【解析】①根据反应物、生成物、反应原理解答;
②根据反应流程分析;
③根据确定某物质质量分数的公式分析解答;根据除去过量的锌而不引入新的杂质分析解答。
解:①反应物是锌与稀硫酸,故流程中产生氢气的反应的化学方程式Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑;
②Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌,Ⅱ中过量的锌与蓝色硫酸铜溶液反应生成硫酸锌,Ⅲ中过量锌与适量M溶液反应生成硫酸锌,共3处生成硫酸锌;
③要测定废渣中铜元素的质量分数,需要知道Cu的质量和废渣的质量。而Cu的质量包括操作Ⅲ得到的Cu(即废渣中的氧化铜中铜的质量)和废渣中原有的铜(即固体b的质量)。故填废渣样品和固体b;除去固体d中过量的锌得到硫酸锌溶液而不产生新的杂质故M溶液应选择稀硫酸,故选B。
【题目】(7分)某化学兴趣小组用下图装置完成木炭还原氧化铜的实验,并对生成的红色固体成分进行探究。
【提出问题】木炭与氧化铜反应生成的红色固体中含有什么物质?
【查阅资料】木炭与氧化铜反应也可能生成氧化亚铜(Cu2O);氧化亚铜是红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+H2O。
【进行猜想】木炭与氧化铜反应生成的红色固体成分:
①全部是铜; ②全部是 ; ③是两者的混合物。
【实验探究】
(1)用上图装置完成木炭还原氧化铜的实验,观察到澄清石灰水 。
(2)试管冷却后,观察到黑色固体全部变为红色,对生成的红色固体成分进行探究:
步 骤 | 现 象 | 结 论 |
①取1.8g红色固体于试管中, 滴加足量 ,充分反应 | 猜想①错误 | |
②过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量 | 所得固体质量 | 猜想③正确 |
【反思与评价】木炭还原氧化铜的实验中,生成的气体可能含有一氧化碳,为了防止对空气造成污染,可将上图虚线方框内的装置改为 (选填字母)。