题目内容
某兴趣小组用木炭还原氧化铜制取铜。该小组对生成的气体提出了质疑,根据碳与氧气反应后产物可能是CO2和CO,联想到碳与氧化铜反应是否有可能会产生CO。基于上述思考,为探究产物中气体的组成,设计如下实验:
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Ⅰ.请写出A装置试管中的化学方程式: ⑽ 。
Ⅱ.装置B、D中盛放的足量的试剂名称及作用是 ⑾ 。
Ⅲ.若在 ⑿ 的现象,说明有一氧化碳气体生成。
Ⅳ.当装置B中的石灰水里不再冒气泡时,反应停止,待A装置中试管冷却后倒出残留的固体物,固体残留物中一定含有铜,可能还含有物质有 ⒀ 。(用化学式表示)
Ⅴ.兴趣小组对CO产生的原因进行了分析:
原因一:木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反应生成CO和 Cu;
原因二:用化学方程式表示还可能产生CO的反应: ⒁ 。
Ⅰ⑽C +2CuO
2Cu + CO2↑ 1
Ⅱ ⑾ 澄清石灰水,检验是否有二氧化碳生成,并除去二氧化碳
Ⅲ ⑿ C装置中黑色粉末变成亮红色,D装置中澄清石灰水变浑浊
Ⅳ ⒀ C或CuO
Ⅴ ⒁ C +CO2
2CO
【解析】
试题分析:Ⅰ、碳还原氧化铜生成的是铜和二氧化碳:C +2CuO
2Cu + CO2↑;
Ⅱ、该实验是要检验是否生成了一氧化碳,故要先将二氧化碳除去,再通过一氧化碳的还原性实验来验证一氧化碳的存在,故B装置中装的是澄清石灰水,目的检验是否有二氧化碳生成,并除去二氧化碳;
Ⅲ、若C装置中黑色粉末变成亮红色,D装置中澄清石灰水变浑浊,则证明生成了一氧化碳;
Ⅳ、碳还原氧化铜实验中碳粉或氧化铜可能是过量的,故剩余固体中可能含有碳或氧化铜;
Ⅴ、碳能与生成的二氧化碳固液生成一氧化碳:C +CO2
2CO。
考点:碳还原氧化铜实验
(10分)铜制器物在潮湿环境中表面会产生绿色的锈迹,俗称铜绿。某化学学习小组对铜绿成分产生了浓厚兴趣。
【提出问题】铜绿中除铜元素外还有其它什么元素?
【查阅资料】①无水硫酸铜遇水变蓝色;
②碳与一般的酸不反应;
③CuO+H2SO4(稀)=CuSO4+H2O。
【实验探究】该小组同学找到了一些铜绿粉末并进行了如下实验:
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【观察分析】A装置中绿色粉末变为黑色;
B装置中无水硫酸铜变为蓝色;
C装置中澄清石灰水变浑浊,该反应的化学方程式为 。
【实验结论】铜绿中除铜元素外还有 、 和碳等元素。
【交流讨论】根据铜绿的组成,小组同学对A装置中产生的黑色粉末的成分有如下两种不同的猜想:
(1)全部为CuO (2)CuO和C的混合物
【深入探究】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①取少量黑色粉末于试管中,滴加足量的稀硫酸 | ① | 猜想(1)正确 |
②①取少量黑色粉末于试管中,滴加足量的稀硫酸 | ② | 猜想(2)正确 |
【实验结论】化学学习小组同学通过实验证明猜想(1)正确。
【反思应用】根据铜绿中所含元素,可知铜生锈不仅与空气中的氧气、水有关,还可能与空气中的 等有关;要保护博物馆里的青铜器,减缓生锈,我们可以减少青铜器与 接触。