题目内容

某同学对课本中C和CuO反应的产物进行了进一步的探究,以下是进行实验的部分流程(装置省略,且气密性好)
取出反应后的固体,观察呈红色
《查阅资料》C也能将CuO还原为红色的Cu2O   Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O
《猜想》a 红色固体只是Cu   b 红色固体是     c 红色固体是Cu和Cu2O混合物
实验探究
实验操作实验现象实验结论
取7.2克红色固体,置于烧杯中,向其中加入足量的稀硫酸,充分搅拌,静置无明显现象(1)证明红色固体是   
(2)   
(填现象)
(3)证明红色固体肯定含   
取上述反应液过滤、洗涤、干燥和称量,得固体6.8克/(4)Cu2O有   
【答案】分析:【猜想】根据C在高温条件与CuO反应可生成红色Cu或Cu2O,可猜想反应后的红色固体为Cu或Cu2O之一或两者都有;
【实验探究】红色固体若为Cu,放入硫酸中因不能反应而无明显现象;红色固体若为Cu2O,放入硫酸中会发生反应生成铜、硫酸铜和水,观察到红色固体部分溶解且溶液变成蓝色;根据以上性质及变化时现象的不同,可使用硫酸检验红色固体的组成;
通过假设所取固体全部为Cu2O计算出与硫酸反应后可生成铜的质量,并与实验结果对比,判断红色固体的组成.
解答:解:【猜想】C在高温条件与CuO反应可生成红色Cu或Cu2O,所以,反应后得到的红色固体可能是铜,也可能是氧化亚铜,还可能为铜与氧化亚铜的混合物;故可猜测红色固体为:红色固体只是Cu2O;
【实验探究】根据铜不能与稀硫酸反应而Cu2O却可与稀硫酸生成铜、硫酸铜和水,把红色固体放入稀硫酸中,无明显变化时,红色固体全部为铜;
若观察到红色固体部分消失且反应后的溶液呈蓝色,红色固体一定含有Cu2O;
设混合物中含有氧化亚铜的质量为x
则:Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O     固体减少的质量
   144          64               144-64=80
   x                             7.2g-6.8g=0.4g
=
解得:x=0.72g
故答案为:【猜想】Cu2O;
【实验探究】
实验操作实验现象实验结论
取7.2克红色固体,置于烧杯中,向其中加入足量的稀硫酸,充分搅拌,静置无明显现象(1)证明红色固体是 Cu
(2)溶液变成蓝色
(填现象)
(3)证明红色固体肯定含 Cu2O
取上述反应液过滤、洗涤、干燥和称量,得固体6.8克/(4)Cu2O有 0.72克

点评:解答这类题目时,首先,赏析问题情景,找到实验探究的反应原理,以及计算所要用到的数据;再根据实验的反应原理,利用所称取的样品进行实验探究,分析推断出该物质的组成成分.
练习册系列答案
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2011年是国际化学年(IYC2011),其宗旨是“增进公众对化学重要性的认识,鼓励青年人热爱化学,学习和研究化学”.某校化学兴趣小组的同学,对课本中一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色化改进后制取单质铁(K1,K2是活塞):
(1)关闭K1、开启K2,可以验证CO还原Fe2O3的产物.

①这是关于气体的实验,实验前必须对装置进行装置的气密性检查;
②CO还原Fe2O3的化学方程式为
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2

③在f处点燃气体的目的是
点燃多余的一氧化碳,避免污染空气
点燃多余的一氧化碳,避免污染空气

(2)关闭K2,开启K1,可以将e口出来的气体再从a通入装置而循环使用.
①d瓶中应装
D
D
(填序号).
A.澄清石灰水    B.水    C.石蕊溶液    D.浓硫酸
②该实验这样改进的主要优点是
减少碳的排放,提高原料利用率
减少碳的排放,提高原料利用率

(3)小刚用一种不纯的氧化铁粉末样品(杂质为铁粉),通过该实验测定样品中氧化铁的质量分数.
小刚称取10g样品,利用上图所示装置进行实验,相关实验数据见下表:(玻璃管内的物质完全反应)
编号 称量物 反应前 反映后
硬质玻璃管及所盛固体总质量 76.2g 73.8g
C装置总质量 153.7g 160.3g
①由上表数据可分析出,反应后硬质玻璃管及所盛固体总质量减少的是
氧元素
氧元素
的质量.
②请依据c装置总质量变化的数据,计算出样品中氧化铁的质量分数(写出计算过程).
解:设样品中氧化铁的质量为x
反应后生成二氧化碳的质量为:160.3g-153.7g=6.6g
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
160 132
x 6.6g
160
132
=
X
6.6g
x=8g
样品中氧化铁的质量分数为
8g
10g
×100%=80%
答:样品中氧化铁的质量分数为80%
反应后生成二氧化碳的质量为:160.3g-153.7g=6.6g
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
160 132
x 6.6g
160
132
=
X
6.6g
x=8g
样品中氧化铁的质量分数为
8g
10g
×100%=80%
答:样品中氧化铁的质量分数为80%

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