Question

某同学在实验室进行了碳还原氧化铜的实验，实验步骤如下

实验装置	实验步骤	分析
	①检验装置	___________________
	②把木炭和氧化铜的混合物放入试管，如图所示连接实验装置	装置中存在的问题和改进方法是
	③改进装置后，点燃酒精喷灯开始实验	装置B的作用是
	④待试管冷却后将剩余固体M倒入烧杯，加入足量稀硫酸，过滤	得到   色滤液，滤渣为红色和黑色固体混合物

实验反思：剩余固体M中一定含有CuO、碳和铜．混合物中仍含有氧化铜的原因
可能是碳和氧化铜没有完全反应就停止了加热，或者还可能的原因是

 

⑤经测定实验④中与稀硫酸反应共生成硫酸铜0.01mol，请计算固体M中有氧化铜多少克？（有计算过程）

Answer 1

考点：碳的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：碳单质与含碳化合物的性质与用途

分析：①根据实验前要检验装置的气密性分析解答；
②可以根据石灰水的溶解能力及生成物来完成解答；
③根据石灰水的性质及生成物来完成解答；
④根据碳和氧化铜反应的产物来完成该题的解答；根据影响反应恰好完全反应的因素来解答该题；
⑤根据硫酸铜的质量结合氧化铜和硫酸反应的化学方程式来解答该题．

解答：解：
①检验装置气密性；
②反应中要生成二氧化碳，且氢氧化钙的溶解能力有限，不能有效的吸收二氧化碳，而使气体不易排出而可能发生危险，故装置的错误为B装置不能有橡皮塞；
③根据反应中的生成物可以知道B中试剂的作用是用来检验是否生成二氧化碳的；
④根据碳和氧化铜反应的产物可以知道，在反应后的固体中除了碳和氧化铜外还有铜单质；在温度较高的条件下，铜可以和空气中的氧气反应而生成氧化铜，所以为了防止铜被氧气而通常是将试管内与外界隔开，等冷却后再打开橡皮塞；
⑤设参加反应的氧化铜的物质的量为x 
CuO+H₂SO₄→CuSO₄+H₂O
1           1
x          0.01mol

1

x

=

1

0.01mol

解得：x=0.01mol；
答：固体M中有0.01摩尔氧化铜．
答案：

实验装置	实验步骤	分析
	①检验装置 的气密性	___________________
	②把木炭和氧化铜的混合物放入试管，如图所示连接实验装置	装置中存在的问题和改进方法是 B试管处不应该有橡皮塞
	③改进装置后，点燃酒精喷灯开始实验	装置B的作用是 检验产物是否有二氧化碳
	④待试管冷却后将剩余固体M倒入烧杯，加入足量稀硫酸，过滤	得到 蓝色滤液，滤渣为红色和黑色固体混合物

从试管B中撤出导管时，有空气进入试管，与灼热的铜再次反应生成氧化铜；
⑤0.01mol．

点评：本题是一道综合性实验探究题，对培养学生分析问题解决问题的能力有一定的提高，必须熟练掌握碳和氧化铜的反应及实验中的注意事项．