Question

14．金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态，使金属氧化物还原成金属单质，如图为有关实验室用一氧化碳还原氧化铜的实验装置，装置乙中的溶液为澄清石灰水，请回答与该实验有关的问题：

（1）实验时，从甲装置的玻璃管中观察到
的现象是黑色固体变成红色
（2）装置乙中发生反应的化学方程式是CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
（3）现有含杂质的氧化铜样品10g（假设杂质不参加反应），为测定该样品中氧化铜的质量分数，某同学用如图所示的装置进行实验，得到下列两组数据：

	反应前	氧化铜完全反应后
Ⅰ组	洗气瓶和石灰水的质量为185g	洗气瓶和瓶内物质的总质量为187g
Ⅱ组	玻璃管和氧化铜样品的质量为57.9g	玻璃管和玻璃管内物质的质量为56.1g

关于这两组数据，下列说法不正确的是BD（选填相关的字母）
A、玻璃管中固体减少的质量即为氧化铜中氧元素的质量
B、利用这两个数据都可以计算出样品中氧化铜的质量分数
C、装置乙中石灰水增重的质量与反应产生二氧化碳的质量不相等
D、如果实验称量很准确，则玻璃管中固体减少的质量应等于装置乙中石灰水增重的质量
（4）通过计算该样品中氧化铜的质量分数为90%．

Answer 1

分析 （1）一氧化碳还原氧化铜，把黑色氧化铜还原成红色的铜；
（2）装置乙中发生反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀；一氧化碳燃烧生成二氧化碳；
（3）玻璃管中氧化铜还原成铜，固体减少的质量是氧元素的质量，故说法正确；第一组数据装置乙中石灰水增重的质量和反应产生二氧化碳的质量不相等，因此不能计算氧化铜的质量分数，但第二组数据可以通过氧元素的质量计算出氧化铜的质量，进而计算氧化铜的质量分数，故说法错误；澄清石灰水一般用于检验二氧化碳，但不能保证将二氧化碳完全吸收，因此说法正确；玻璃管中固体减少的质量是氧元素的质量（也就是二氧化碳和一氧化碳的质量差），如果实验称量很准确装置乙中石灰水增重的质量是反应生成的二氧化碳的质量，故说法错误．据此回答．
（4）用差量法求解：因为反应前玻璃管和固体样品的质量是57.9g，反应结束后玻璃管和固体样品的质量是56.1g，质量减少1.8g，设该反应中参加反应的CuO为x，然后根据化学方程式CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂解出．

解答 解：（1）一氧化碳还原氧化铜，把黑色氧化铜还原成红色的铜，故应填：黑色固体变成红色；
（2）装置乙中发生反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀；一化学方程式是：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；故填：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（3）A、玻璃管中氧化铜还原成铜，固体减少的质量是氧元素的质量，故A正确；
B、第一组数据装置乙中石灰水增重的质量和反应产生二氧化碳的质量不相等，且装置中本身含有二氧化碳，因此不能计算氧化铜的质量分数，但第二组数据可以通过氧元素的质量计算出氧化铜的质量，进而计算氧化铜的质量分数，故B错误；
C、澄清石灰水一般用于检验二氧化碳，但不能保证将二氧化碳完全吸收，故C正确；
D、玻璃管中固体减少的质量是氧元素的质量（也就是二氧化碳和一氧化碳的质量差），如果实验称量很准确装置乙中石灰水增重的质量是反应生成的二氧化碳的质量，故D错误．
故选：BD；
（4）因为反应前玻璃管和固体样品的质量是57.9g，反应结束后玻璃管和固体样品的质量是56.1g，质量减少1.8g，设该反应中参加反应的CuO为x，则
CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂      固体质量变化
   80     64          80-64=16
   x                   1.8g
$\frac{80}{x}=\frac{16}{1.8g}$
解答x=9g
所以CuO质量分数=$\frac{9g}{10g}$×100%=90%；
故答案为：90%．

点评 本题是一氧化碳还原氧化铜实验，有点难度，学生容易出错，应该多方面综合考虑．