Question

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，开展以下探究活动。

【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 + 2CuO  2Cu + 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，再与少许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1.44 g红色固体装入试管， 滴入足量的  ▲  ，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1.04 g		猜想  ▲  正确

【评价反思】（1）使用图乙装置与使用图甲装置相比，其优点是  ▲  （写出1条即可）。

（2）若要证明CaCl₂是该反应的催化剂，还需要验证CaCl₂的  ▲  。

（3）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”。该方法可用化学方程式表示为  ▲  。

Answer 1

【答案】【作出猜想】Cu和Cu₂O的混合物 【实验探究】（2）变浑浊 （3）稀硫酸；蓝；① ；③

【评价反思】（1）操作简单（或现象明显、节约药品、反应条件容易达到、反应速率快等） （2）质量和化学性质在反应前后不变 （3）Fe + CuSO₄ == FeSO₄ + Cu

 【解析】【作出猜想】金属铜是红色的，从查阅资料中知道中间产物Cu₂O也是红色的，当反应不完全时，红色物质是二者的混合物；【实验探究】（2）从反应C + 2CuO  2Cu + CO₂ ↑中知道产生的气体是二氧化碳，能使澄清的石灰水变浑浊；（3）铜不能和稀硫酸反应，而Cu₂O 能与稀硫酸反应，生成蓝色的 CuSO₄，由于红色物质减少说明产物中一定有Cu₂O ，因此猜想①错误；假设全部是Cu₂O，设生成铜的质量为x,由Cu₂O + H₂SO₄ = Cu + CuSO₄ + H₂O列式计算，144/1.44=64/x,求出x=0.64g，而实验得出的数据是1.04g，因此假设不正确，生成物应该是Cu和Cu₂O都有。