Question

11．在实验室中，老师用下面所示的装置进行实验（图中固定试管的仪器已略去）：加热一段时间后，观察到木炭粉的质量明显减少；氧化铜粉下部出现了一层红亮的铜；澄清石灰水变浑浊．停止加热并冷却到室温．

（1）写出硬质大试管中氧化铜发生的化学反应方程式：CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂ ；
（2）B装置的作用是防止反应后冷却到室温时，C装置的溶液倒流；
（3）实验后要从硬质大试管的剩余固体中回收金属铜．设计实验如下：将可能未完全反应的氧化铜粉剩余物倒入烧杯中，加入过量稀硫酸；当看到黑色固体全部溶解后；加入过量的铁粉并不断用玻璃棒搅拌至反应完全；过滤，洗涤，干燥；用磁铁吸引出过量的铁即可；
（4）该实验证明氧化铜被还原的依据是氧化铜粉下部出现了一层红亮的固体．

Answer 1

分析 （1）利用现象结合硬质试管中物质的性质分析反应的发生．
（2）反应后容器内气体冷却后容器内压强减小，C装置中的溶液会倒流，加入B装置可防止溶液进入硬质大试管中．
（3）利用氧化铜能与酸反应，结合湿法炼铜的原理进行分析并回收到铜即可．
（4）根据实验现象分析解答；

解答 解：（1）在硬质试管中含有碳、氧化铜及氧气，根据现象可知生成了铜所以硬质试管中生成了一氧化碳，石灰水变混浊所以可发生碳与氧气生成二氧化碳，一氧化碳可还原氧化铜、以及碳还原二氧化碳的过程．
故答案为：CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂ ；
（2）反应后容器内气体冷却后容器内压强减小，C装置中的溶液会倒流，加入B装置可防止溶液倒流入硬质大试管中．
故答案为：防止反应后冷却到室温时，C装置的溶液倒流；
（3）氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜，湿法炼铜的原理是铁与硫酸铜的反应，所以考虑用铁置换出硫酸铜中的铜，过滤后再将剩余的铁粉用磁铁进行去除即可．
故答案为：过量稀硫酸；黑色固体全部溶解；过滤，洗涤，干燥；
（4）该实验证明氧化铜被还原的依据是氧化铜粉下部出现了一层红亮的固体；
故答案为：氧化铜粉下部出现了一层红亮的固体；

点评 此题是一道实验的综合题，解题的关键是对相关物质性质的分析，另外解题时实验的一些关键现象也常常是解题的重要突破口．