Question

某化学兴趣小组根据以下图示进行模拟炼铜的实验，并对产物成分进行探究．

[提出问题]无色气体A有哪些成分？红色固体B可能是什么？

[猜想与假设]甲认为无色气体A一定是CO₂，因为CO与CuO反应的化学方程式为　               　．乙认为红色固体B一定是Cu．

[交流与讨论]丙认为甲的猜想不一定正确，无色气体A除含CO₂外，可能含CO，理由是　                                                                     　．

[探究与反思]

（1）为验证甲的猜想，大家按以下图示进行实验，过程和现象如下（箭头表示气体流向）：

由此，你认为甲的猜想　               　（选填“正确”或“不正确”）．

（2）为验证乙的猜想，大家按以下图示进行实验探究，过程和现象如下：

经过分析，大家确认乙的猜想是错误的，理由是（要求写出分析过程）：                                                                                 ．

（3）为探究红色粉末M的组成，丁同学做了如下实验：

取洗净、烘干的7.2g红色粉末M，放在纯氧气流中加热，观察到粉末由红色逐渐变为黑色．充分反应，冷却、称量，质量为8.0g．将该黑色粉末放于足量稀硫酸中，黑色粉末全部溶解，得到蓝色溶液．大家分析、讨论、计算，最后得出红色粉末M的组成元素是　             　，红色粉末M的化学式为　     　．

 

Answer 1

【答案】

【猜想与假设】CO+CuOCu+CO₂。

【交流与讨论】反应前后都要通入过量的一氧化碳。

【探究与反思】

（1）不正确；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O。

（2）往蓝色溶液中加入稀盐酸，有白色沉淀，说明AgNO₃溶液过量．当AgNO₃溶液过量时，红色固体B中的Cu已经完全反应，可是还有红色粉末M存在，证明红色固体B除了Cu外，还有其他物质。

（3）铜、氧；Cu₂O。

【解析】

试题分析：【猜想与假设】甲认为无色气体A一定是CO₂，因为CO与CuO反应生成铜和二氧化碳。

【交流与讨论】丙认为甲的猜想不一定正确，无色气体A除含CO₂外，可能含CO，理由是加热前需要通入一氧化碳来排净装置内的空气，防止加热时发生爆炸，反应后还要通入一氧化碳，防止铜重新被氧化。

【探究与反思】

（1）为验证甲的猜想，通过设计实验，观察现象表明：甲的猜想是不正确的，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水。

（2）根据铜和硝酸银反应的规律分析，往蓝色溶液中加入稀盐酸，有白色沉淀，说明AgNO₃溶液过量．当AgNO₃溶液过量时，红色固体B中的Cu已经完全反应，可是还有红色粉末M存在，证明红色固体B除了Cu外，还有其他物质；

（3）通过探究猜想乙的流程图解和质量守恒定律反应前后元素的种类不变可知：一氧化碳和氧化铜反应除了生成铜和二氧化碳外，还有的红色固体应该与铜的氧化物有关，铜的常见化合价是+1和+2，故红色粉末可能是氧化亚铜；7.2g红色粉末放在纯氧气流中加热，观察到粉末由红色逐渐变为黑色，充分反应，冷却、称量，质量为8.0g，说明该红色粉末结合了0.8g的氧，通过2Cu₂O+O₂4CuO，7.2g的氧化亚铜恰好和0.8g的氧气反应生成8g的氧化铜，所以红色粉末是氧化亚铜，含有铜元素和氧元素，化学式为：Cu₂O。

考点：本题考查探究金属铜的冶炼原理；常见气体的检验与除杂方法；金属的化学性质；根据化学反应方程式的计算。