题目内容
【题目】为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件,用木炭粉和氧化铜的干燥混合物12.5g进行系列实验。
(查阅资料)①氧化铜(CuO)为黑色固体。
②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜;氧化亚铜为红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4═CuSO4+H2O+Cu。
(进行实验)
实验1:取一定量混合物,用如图所示装置进行多次试验,获得如下实验数据与现象。
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序号 | 木炭粉与氧化铜的质量比 | 反应后物质的颜色、状态 | |
1 | 1:9 | 红色固体有金属光泽 | 混有少量黑色物质 |
2 | 1:10 | 混有很少量黑色物质 | |
3 | 1:11 | 混有极少量黑色物质 | |
4 | 1:12 | 无黑色物质 | |
5 | 1:13 | 混有较多黑色物质 |
(1)实验中,证明产生了CO2的现象是_____。
(2)该实验的结论是_____。
(反思与评价)
(3)实验2没有进行质量比为1:14的实验,理由是_____。
(4)为检验第4次实验的生成红色固体中是否含Cu2O,所需试剂是_____。
【答案】澄清石灰水变浑浊 木炭与氧化铜质量比为1:12时恰好完全反应,因此木炭与氧化铜反应的最佳质量比为1:12 木炭与氧化铜的质量比为1:13时,氧化铜已过量 稀硫酸
【解析】
(1)二氧化碳跟澄清石灰水中氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,溶液变浑浊,二氧化碳可以使澄清石灰水变变浑浊,所以实验中,证明产生了CO2的现象是澄清石灰水变浑浊;
(2)实验2中碳的相对含量是逐渐减少,剩余黑色粉末减少,说明黑色粉末中有剩余的碳,而当木炭粉与氧化铜质量比1:12时,只有红色固体,说明碳与氧化铜恰好完全反应,当碳的含量继续减少时,不足以将氧化铜全部还原,又剩下了氧化铜的黑色粉末,因此可以看出木炭粉与氧化铜质量比1:12时,为两者最佳质量比,使反应物全部反应转化,原料利用率最高;
(3)从实验中现象,可以看出在木炭粉与氧化铜反应的质量比大于1:12时,木炭过量,小于1:12后,氧化铜过量,所以有木炭粉与氧化铜反应的质量比1:13的一组数据即可完成实验,不需要再增加1:14的实验;
(4)根据题目信息可知,氧化亚铜溶于稀硫酸生成蓝色硫酸铜,结合已有知识,铜与稀硫酸不反应,可以根据固体是否溶解,溶液是否变蓝,判断有无氧化亚铜的生成。
【题目】金属用途广泛,与我们的生活息息相关。请回答下列问题:
(1)常温下一些金属的物理性质数据如下:
金属单质 | 铜 | 铝 | 锌 | 铁 | 铅 |
导电性(以银的导电性为100作标准) | 99 | 61 | 27 | 17 | 7.9 |
密度/(g﹒cm3) | 8.92 | 2.70 | 7.14 | 7.86 | 11.3 |
熔点/°C | 1083 | 660 | 419 | 1535 | 328 |
硬度(以金刚石的硬度为10作标准) | 2.5~3 | 2~2.9 | 2.5 | 4~5 | 1.5 |
分析上述数据,碎石用的大锤常用铁制而不用铝制,原因是_____。
(2)铜器长期暴露在空气中,表面会生成铜绿[其成分可表示为Cu2(OH)2CO3],从其组成分析,预测铜绿能与_____,(任举一例)反应。
(3)铁生锈若不及时除去会加快生锈速度,写出实验室用硫酸除去铁锈的化学方程式_____。
(4)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同。如图表示锡铅合金的是_____(填序号“a”“b”或“c”)。
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(5)镁合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。Mg17Al12是一种特殊的镁合金,它通常在真空中熔炼而非空气中熔炼,原因是_____(任写一个化学方程式)。
(6)2017年5月5日,我国首架大型客机C919试飞成功。该客机使用的多种新材料中有锂铝合金,锂铝合能用于制造飞机,说明它具有_____(填序号)的特点。
a、硬度大
b、密度小
c、易导电
d、耐腐蚀