Question

【题目】我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜.在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置(见图甲)，又能用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙装置，开展以下探宄活动。

[提出问题]木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质？

查阅资料

(1)木炭与CuO的反应是：C+2CuO2Cu+CO2↑ ，若该反应进行的不彻底，产物中还有氧化亚铜(Cu2O)。

(2)Cu2O是红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O

[作出猜想]红色固体的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O；③____________。

[实验探究]

(1)取木炭、CuO两种黑色粉末适量，再加少许CaCl2(能降低反应温度，加快反应速率)均匀混合，然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内.

(2)按图乙连好实验装置，然后加热反应物：2分钟后，黑色粉末出现红热现象，同时澄清的石灰水____________，此时停止加热。

(3)待玻璃管冷却后，提取里面的红色固体，进行如下的验证：

步骤	现象	结论
①取1.44g红色固体装入试管，滴入足量____________，充分反应。	红色固体部分减少，溶液变为 ____________色。	猜想____________错误
②滤出试管中残留的红色固体，洗涤干燥，称其质量为 1.04g		猜想____________正确

[评价反思]

(1)使用图乙装置与使用甲装置相比，其优点是____________________(写出1条即可)。

(2)在铜的冶炼史中，我国劳动人民还有一项重大发明就是“湿法炼铜”(铁和硫酸铜溶液反应)，该方法可用化学方程式表示为_________________。

Answer 1

【答案】Cu和Cu2O的混合物(既有Cu又有Cu2O) 变浑浊 稀硫酸 蓝 ① ③ 节约药品 Fe+CuSO4==Cu+FeSO4

【解析】

[作出猜想]若CuO被部分还原，则红色固体是Cu和Cu2O的混合物。

[实验探究](2)黑色粉末出现红热现象，即氧化铜被还原，同时生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。

(3)①利用稀硫酸能与Cu2O反应的性质，将红色固体中可能含有的Cu2O全部转化为Cu和CuSO4，反应后红色固体减少且溶液变为蓝色，则说明红色固体中含有Cu2O，则猜想①错误，根据Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O 可知，1.44g的Cu2O可反应生成0.64g的Cu，但称量固体的质量为1.04g，说明原固体中含有Cu，所以红色固体为Cu和Cu2O的混合物，猜想③正确；

[评价反思] (1)由实验装置可知，乙装置比甲装置简单，使用的药品较少。

(2)“湿法炼铜”是铁和硫酸铜溶液的置换反应，生成铜和硫酸亚铁。