Question

某同学对H₂还原CuO的实验进行了验证。他称取16.0 g CuO，按合理的实验步骤进行实验，至黑色CuO完全变为红色停止加热，继续通H₂至试管冷却，称量所得固体产物，质量是13.4 g。

    请回答下列问题：

    （1）实验所得红色物质的成分是___________________（写化学式）。

    （2）已知铜的氧化物都是碱性氧化物。又知Cu⁺不能稳定存在，在酸性条件下发生歧化反应：2Cu⁺══Cu+Cu²⁺

    该同学将实验所得物质放入了过量稀H₂SO₄中，发现溶液为浅蓝色，是何原因?________________（写化学反应方程式）。

Answer 1

解析：（1）如果CuO完全被还原为Cu，则

    CuO+H₂Cu+H₂O

     80                64

    16.0 g        m（Cu）

    m（Cu）==12.8 g＜13.4 g

    如果CuO被完全还原为Cu₂O，则

    2CuO+H₂Cu₂O+H₂O

    160                  144

    16.0 g?     m（Cu₂O）

    m（Cu₂O）=14.4 g＞13.4 g

    可见CuO的还原产物是Cu和Cu₂O。

    （2）由题意，Cu₂O是碱性氧化物，能跟酸发生复合解反应生成盐和水，即

    Cu₂O+H₂SO₄══Cu₂SO₄+H₂O

    Cu₂SO₄完全电离，电离出的Cu⁺在酸性条件下发生歧化反应。即

    2Cu⁺══Cu+Cu²⁺或Cu₂SO₄══Cu+CuSO₄

    将以上反应方程式叠加可得总反应方程式。

答案：（1）Cu、Cu₂O　（2）Cu₂O+H₂SO₄══Cu+CuSO₄+H₂O（或Cu₂O+H₂SO₄══Cu₂SO₄+H₂O，Cu₂SO₄══Cu+CuSO₄）