题目内容

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)写出硬质大试管中发生的化学反应方程式．

(2)B装置的作用是________；

(3)实验后要从硬质大试管的剩余固体中回收金属铜，写出操作步骤(要求过程中要用到“湿法冶金”的原理)．

答案：
解析：

　　(1)2C＋O22CO　CuO＋COCu＋CO2　CO2＋C2CO

　　(2)防止反应后冷却到室温时，C装置的溶液倒流

　　(3)将铜和氧化铜混合物加稍过量稀硫酸，黑色固体全部溶解后，加足量铁粉，过滤，洗涤，用磁铁吸出过量的铁粉即可．


练习册系列答案
相关题目
20、通过“金属和金属材料”和“燃烧”的复习，同学们对课本上“活动性较强的金属一般可以将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”以及“支持燃烧的气体一般是氧气”这两句话产生了质疑．在老师的帮助下，用金属钠来探究下列问题：
问题：金属钠能否置换出硫酸铜溶液中的铜？金属钠能否在其他气体（如：CO2）中燃烧？
[查阅资料]金属Na性质活泼，常温下，它极易与氧气反应生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠．金属钠还可以与水剧烈反应放出氢气．
[实验一]：①在实验室中，金属钠保存在煤油中；②用镊子从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面煤油后投入硫酸铜溶液中，观察到溶液中出现蓝色沉淀，但没有红色的物质析出；③按照步骤②将金属钠投入水中，待反应结束后滴加酚酞溶液，发现溶液变红．
[实验二]：将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，观察到钠在CO2中继续燃烧，反应后冷却，瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质．
[问题讨论]
（1）金属钠保存在煤油中的原因
常温下，它既极易与氧气反应，还可以与水剧烈反应
．
（2）根据上述资料和 实验一中的现象写出钠块投入硫酸铜溶液所发生的反应方程式：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
；
2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4
．
（3） 实验二中生成的黑色颗粒是
碳
，而白色物质可能是什么呢？
①同学们围绕白色物质可能是什么产生如下猜想：甲认为白色物质是氧化钠，乙认为是碳酸钠，丙认为是氧化钠和碳酸钠的混合物，丁认为是氢氧化钠．我认为认为丁的猜想是错误的，理由是
反应物中无氢元素
．
②对白色物质是什么进行实验再探究，方案设计如下：
方案1：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色，结论：白色物质中一定有氧化钠．
方案2：取该样品少量于试管里，滴加足量稀盐酸，溶液中有气泡冒出，结论：白色物质中一定有
碳酸钠
．
方案3：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的
B
溶液（供选试剂：A．石灰水B．氯化钙溶液 C．硫酸铜溶液），出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现．则
乙
（在甲、乙、丙中选）的猜想成立．
③评价与反思：小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确，其理由是
碳酸钠溶液也能使酚酞溶液变红

④结论：金属钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为
4Na+3CO2=C+2Na2CO3
．
[应   用]实验室中的金属钠着火时，你的灭火方法是
沙子
．
精英家教网某企业是一家以生产电缆类产品为主的地方明星企业．在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）．某化学兴趣小组的同学得知这一情况后，提出可以用含铜废料制备胆矾（CuSO4?5H2O）．
Ⅰ、硫酸铜的制备
方案1：甲同学根据已学知识，提出了制备硫酸铜方案：
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方案2：乙同学根据查阅资料找到了一种工业制备硫酸铜的流程：
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（1）上述方案中的①、②、③三处，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：
①
 
；②
 
；③
 
；
（2）从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为方案
 
（填1或2）更合理．理由是：
 
．
（3）方案2中，加入H2O2后要求温度控制在50℃到60℃加热的原因为
 

（4）若上述方案所用的稀硫酸溶质质量分数为36.8%，问每1L98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL）能配制出这种稀硫酸
 
g，需水
 
L（水的密度为1.0g/mL）．在实验室中稀释浓硫酸时，是如何操作的：
 
．
（5）兴趣小组同学一致指出，将滤液经蒸发、降温结晶等操作后，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得硫酸铜晶体．晶体采用酒精淋洗的优点是
 
．
Ⅱ、硫酸铜晶体（CuSO4?xH2O）中结晶水（xH2O）含量的测定：在老师的指导下，学习小组取12.5g硫酸铜晶体（CuSO4?xH2O）进行热分解，获得相关数据，并绘制成固体质量-温度的关系如下图．
（1）在加热过程中，随着水分的失去，固体颜色将由蓝色逐渐变为
 
色，最终变为黑色；
（2）650℃以上时，硫酸铜固体就会发生分解，生成黑色金属氧化物、二氧化硫及氧气，此反应的化学方程式为
 
；
（3）根据图中数据，计算CuSO4?xH2O中x的值为
 
，CuSO4?xH2O的CuSO4的质量分数
 
．（写出计算过程）
（4）若将4.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了0.4g后质量不再改变，写出此过程中可能发生反应的化学方程式：
 
．
Ⅲ、硫酸铜的应用
波尔多液是用硫酸铜和石灰乳配成的一种天蓝色、粘稠的悬浊液，其有效成分是Cu4（OH）6SO4，其中铜元素的化合价为
 
价．碱式盐可以写成盐和碱的形式，例如碱式碳酸铜可以写成CuCO3?Cu（OH）2，则Cu4（OH）6SO4可以写成盐和碱的形式为
 
，其杀菌机理可看作是Cu2+使病原菌失去活性，这说明病原菌的主体是
 
（填一种有机物名称）．
25、通过“金属和金属材料”和“燃烧”的复习，同学们对课本上“活动性较强的金属一般可以将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”以及“支持燃烧的气体一般是氧气”这两句话产生了质疑．在老师的帮助下，用金属钠来探究下列问题：提出问题：1、金属钠能否置换出硫酸铜溶液中的铜？2、金属钠能否在其他气体（如：CO2）中燃烧？
资料查阅：金属Na性质活泼，常温下，它极易与氧气反应生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠．金属钠还可以与水剧烈反应放出氢气．
实验探究：
实验一：①在实验室中，金属钠保存在煤油中；
②用镊子从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面煤油后投入硫酸铜溶液中，观察到溶液中出现蓝色沉淀，但没有红色的物质析出；
③按照步骤②将金属钠投入水中，待反应结束后滴加酚酞溶液，发现溶液变红．
实验二：将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，观察到钠在CO2中继续燃烧，反应后冷却，瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质．
问题讨论
（1） 金属钠保存在煤油中的原因
钠易与氧气反应变质
．
（2） 根据上述资料写出钠块投入水中所发生的反应方程式：
2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
．
（3） 实验二中生成的黑色颗粒是
碳
，而白色物质可能是什么呢？
①同学们围绕白色物质可能是什么产生如下猜想：甲认为白色物质是氧化钠，乙认为是碳酸钠，丙认为是氧化钠和碳酸钠的混合物，丁认为是氢氧化钠．
我认为认为丁的猜想是错误的，理由是
反应物中没有氢元素
．
②对白色物质是什么进行实验再探究，方案设计如下：
方案1：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色，结论：白色物质中一定有氧化钠．
方案2：取该样品少量于试管里，滴加足量稀盐酸，溶液中有气泡冒出，结论：白色物质中一定有
碳酸钠
．
方案3：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的
B
溶液（供选试剂：A、石灰水B、氯化钙溶液 C、硫酸铜溶液），出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现．则
乙
（在甲、乙、丙中选）的猜想成立．
③评价与反思：小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确，其理由是
碳酸钠溶液也是碱性的
．实验室中的金属钠着火时，你的灭火方法是
用黄沙掩埋
．
小涛发现水垢遇到食醋会产生一种无色无味的气体，通过查阅资料知道水垢的主要成分是碳酸钙，产生的气体是二氧化碳．他考虑后认为含碳酸根离子的物质遇到酸会产生二氧化碳，这种反应可以用来在实验室中制取二氧化碳气体．在老师的帮助下，他用石灰石和碳酸钠固体、稀盐酸来进行探究．
请回答：
（1）碳酸钠与稀盐酸的反应原理在生活中可以作为泡沫灭火器的原理，说明该反应同石灰石与稀盐酸反应相比较，其特点是
大理石和稀盐酸反应的速度适中，适合于实验室制取CO2；而碳酸钠为粉末状固体，与稀盐酸反应时，由于接触面积大，反应速度很快．在灭火的现场，产生CO2的速度越快越好，所以我们将碳酸钠和稀盐酸的反应用
大理石和稀盐酸反应的速度适中，适合于实验室制取CO2；而碳酸钠为粉末状固体，与稀盐酸反应时，由于接触面积大，反应速度很快．在灭火的现场，产生CO2的速度越快越好，所以我们将碳酸钠和稀盐酸的反应用
．
（2）你认为实验室中制取二氧化碳药品的选择应该考虑哪些因素（至少回答两个方面）：
固体中含有碳酸根
固体中含有碳酸根
、
酸用稀盐酸
酸用稀盐酸
．
（3）实验的发生装置与实验室用过氧化氢溶液制氧气的装置相同的原因是
不需要加热
不需要加热
、
固体和液体反应
固体和液体反应
．
（4）收集二氧化碳的方法与收集氧气的方法有相同之处，其原因是
密度比空气的大
密度比空气的大
．
同学们对课本上“活动性较强的金属一般可以将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”以及“支持燃烧的气体一般是氧气”这两句话产生了质疑．在老师的帮助下，用金属钠来探究下列问题：
[提出问题]1．金属钠能否置换出硫酸铜溶液中的铜？2．金属钠能否在其他气体（如：CO2）中燃烧？
[查阅资料]金属Na性质活泼，常温下，它极易与氧气反应生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠．金属钠还可以与水剧烈反应放出氢气．
[实验探究]实验一：①在实验室中，金属钠保存在煤油中；②用镊子从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面煤油后投入硫酸铜溶液中，观察到溶液中出现蓝色沉淀，但没有红色的物质析出；
③按照步骤②将金属钠投入水中，待反应结束后滴加酚酞溶液，发现溶液变红．
实验二：将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，观察到钠在CO2中继续燃烧，反应后冷却，瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质．
[问题讨论]（1）金属钠保存在煤油中的原因
钠易与氧气反应变质
钠易与氧气反应变质
．
（2）根据上述资料写出钠块投入水中所发生的反应方程式：
2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
；钠投入硫酸铜溶液中总的反应方程式：
2Na+2H2O+CuSO4=H2↑+Cu（OH）2↓+Na2SO4
2Na+2H2O+CuSO4=H2↑+Cu（OH）2↓+Na2SO4
．氢氧化铜受热分解成氧化铜和水，若将24.0g剩余固体继续高温加热，发现固体质量减少了2.4g后质量不再改变，写出此过程中可能发生反应的化学方程式：
4CuO
  △  
.
 
2Cu2O+O2↑
4CuO
  △  
.
 
2Cu2O+O2↑
．
（3）实验二中生成的黑色颗粒是
C
C
，而白色物质可能是什么呢？
①同学们围绕白色物质可能是什么产生如下猜想：甲认为白色物质是Na2O，乙认为是Na2CO3，丙认为是Na2O和Na2CO3的混合物，丁认为是NaOH．
我认为认为丁的猜想是错误的，理由是
反应物中没有氢元素
反应物中没有氢元素
．
②对白色物质是什么进行实验再探究，方案设计如下：
方案1：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色，结论：白色物质中一定有Na2O．
方案2：取该样品少量于试管里，滴加足量稀盐酸，溶液中有气泡冒出，结论：白色物质中一定有
碳酸钠
碳酸钠
．
方案3：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的
B
B
溶液（供选试剂：A．石灰水B．氯化钙溶液 C．硫酸铜溶液），出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现．则
乙
乙
（在甲、乙、丙中选）的猜想成立．
③评价与反思：大家认为实验方案1得出的结论不正确，其理由是
碳酸钠溶液也是碱性的
碳酸钠溶液也是碱性的
；
实验室中的金属钠着火时，你的灭火方法是
用黄沙掩埋
用黄沙掩埋
．
[拓展应用]小明同学为测定实验过程中所用的标示质量分数为32%的盐酸 （图1）的实际质量分数，他与小组的其他同学用pH测定仪组成实验装置（图2）．实验时先在烧杯中加入20g  40%的氢氧化钠溶液，再逐滴加人该盐酸，测定仪打印出加入盐酸的质量与烧杯中溶液pH的关系图（图3）．

①发生反应的化学方程式为：
HCl+NaOH=NaCl+H2O
HCl+NaOH=NaCl+H2O
_．
②请以此次测定的结果，可计算出该盐酸的实际质量分数是
29.2%
29.2%
．
③请分析你的计算结果与标签标示的质量分数不一致的可能原因：
浓盐酸具有挥发性，长期放置质量分数减小
浓盐酸具有挥发性，长期放置质量分数减小
．

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