题目内容
【题目】小辉同学通过参考资料知道:Mg+CuO
MgO+Cu.为探究该反应并采用热还原法制取金属铜,他在老师的指导下进行如下实验:将镁粉和氧化铜按一定比例充分混合,隔绝空气加热一段时间后,得到固体M.请你与小辉同学一起对该固体M进行探究.(资料:常温下,镁不与水发生反应;)
(对固体M的成分猜想)
猜想1:氧化镁和铜;猜想2:氧化镁和铜,还可能含有氧 化铜;猜想 3:氧化镁和铜,还可能含有镁粉;猜想 4:氧化镁和铜,还可能含有___;
(进行实验)实验流程见下图:
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(问题讨论)
(1)根据步骤①中产生的现象,可以判断上述猜想___一定不成立.
(2)步骤②的操作名称是___,它与步骤①共同用到的玻璃仪器是烧杯、___.
(3)产生气体A的反应方程式为___,固体B的化学式___,步骤①中 一定发生的反应有___个.
(4)加热一段时间后,固体M中除镁粉外,是否还有氧化铜剩余?即猜想 4是 否成立.
①小红认为可根据上述实验中溶液C显蓝色的现象来判断,则发生反应的方程式为___.
②小辉认为可根据固体M与稀硫酸在微热的条件下充分反应后所得固体B的质量是否增加来判断.若固体B增加,则发生反应的方程式为___.
【答案】氧化铜和镁 1、2 过滤 玻璃棒 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ Cu 2 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O Mg+CuSO4=MgSO4+Cu
【解析】
对固体M的成分猜想:
将镁粉和氧化铜按一定比例充分混合,隔绝空气加热一段时间后,发生反应:
,得到固体M,若镁粉和氧化铜恰好完全反应,则固体M为氧化镁和铜;若氧化铜过量,则固体M为氧化镁、铜和氧化铜;若镁粉过量,则固体M为氧化镁、铜和镁粉;若反应没有进行完全,反应物镁粉和氧化铜有剩余,则固体M为氧化镁、铜、镁粉和氧化铜;故猜想4填氧化铜和镁;
问题讨论:
(1)根据步骤①,固体M中加入足量稀硫酸有气体生成,说明固体M中一定有镁粉,猜想1、2一定不成立;
(2)把浊液中的固体和溶液分开采用过滤的方法,用到玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒,与步骤①(溶解)共同用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒;
(3)镁粉与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,化学方程是Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑;铜不与稀硫酸反应,故固体B的化学式为Cu;步骤①发生的化学反应有2个,一是镁粉与稀硫酸反应,二是氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水;
(4)若固体M中有氧化铜剩余,①氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜溶液为蓝色,可根据上述实验中溶液C显蓝色的现象来判断;化学方程式为
;
②根据固体M与稀硫酸在微热的条件下充分反应后所得固体B的质量是否增加来判断,若固体增加,说明氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜溶液,硫酸铜溶液和镁反应生成硫酸镁和铜,则发生反应的方程式为
。