化学
我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜.在化学实验室里模拟炼铜,既可用传统的实验装置(见图甲),又能用改进的微型实验装置(见图乙).化学兴趣小组采用图乙装置,开展以下探究活动.[提出问题]木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质?[查阅资料](1)木炭与CuO的反应是:C+2CuO=2Cu+CO2↑,若该反应进行的不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu2O).(2)Cu2O是红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O[作出猜想]红色固体的成分:①全部是Cu;②全部是Cu2O;③
2019-04-20
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我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜.在化学实验室里模拟炼铜,既可用传统的实验装置(见图甲),又能用改进的微型实验装置(见图乙).化学兴趣小组采用图乙装置,开展以下探究活动.
[提出问题]木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质?
[查阅资料]
(1)木炭与CuO的反应是:C+2CuO=2Cu+CO
2
↑,若该反应进行的不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu
2
O).
(2)Cu
2
O是红色固体,能与稀硫酸反应:Cu
2
O+H
2
SO
4
═Cu+CuSO
4
+H
2
O
[作出猜想]红色固体的成分:①全部是Cu;②全部是Cu
2
O;③___.
[实验探究]
(1)取木炭、CuO两种黑色粉末适量,再加少许CaC1
2
(能降低反应温度,加快反应速率)均匀混合,然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内.
(2)按图乙连好实验装置,然后加热反应物;2分钟后,黑色粉末出现红热现象,同时澄清的石灰水___,此时停止加热.
(3)待玻璃管冷却后,提取里面的红色固体,进行如下的验证:
步骤
现象
结论
①取1.44g红色固体装入试管,滴入足量的 ___,充分反应
红色固体部分减少,溶液变为 ___色
猜想 ___错误
②滤出试管中残留的红色固体,洗涤干燥,称其质量为1.04g
猜想 ___正确
[评价反思]
(1)使用图乙装置与使用图甲装置相比,其优点是___(写出1条即可).
(2)在铜的冶炼史中,我国劳动人民还有一项重大发明就是“湿法炼铜”(铁和硫酸铜溶液反应),该方法可用化学方程式表示为___.
优质解答
【作出猜想】红色固体的成分:③既有Cu也有Cu
2
O.
【实验探究】
(2)据反应C+2CuO
高温
.
2Cu+CO
2
↑可知,反应过程中有二氧化碳产生,故石灰水会变浑浊;
(3)红色固体部分减少,推测含有Cu
2
O,故滴入的应是稀硫酸,氧化亚铜与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,故溶液变为蓝色,所以猜想①错误;
由化学方程式Cu
2
O+H
2
SO
4
═Cu+CuSO
4
+H
2
O知,每144份质量的氧化亚铜反应会生成64份质量的铜,若有1.44g的氧化亚铜反应会生成0.64g的铜,而实际收集到的铜的质量为1.04g,故1.44g是氧化亚铜和铜的混合物.
【评价反思】
(1)微型实验装置药品用量较少,节约药品;
(2)现代湿法冶金术的先驱,早在西汉时期刘安在《淮南万毕术》中写到“曾青(CuSO
4
)得铁则化为铜”,其中的“曾青”就是指硫酸铜.这句话的意思就是说:硫酸铜溶液遇到金属铁时,铁与硫酸铜发生置换反应能生成金属铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO
4
═FeSO
4
+Cu.
故答案为:【作出猜想】既有Cu也有Cu
2
O
【实验探究】(2)变浑浊 (3)稀硫酸,蓝色,①;③
【评价反思】(1)节约药品; (2)Fe+CuSO
4
═FeSO
4
+Cu.
【作出猜想】红色固体的成分:③既有Cu也有Cu
2
O.
【实验探究】
(2)据反应C+2CuO
高温
.
2Cu+CO
2
↑可知,反应过程中有二氧化碳产生,故石灰水会变浑浊;
(3)红色固体部分减少,推测含有Cu
2
O,故滴入的应是稀硫酸,氧化亚铜与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,故溶液变为蓝色,所以猜想①错误;
由化学方程式Cu
2
O+H
2
SO
4
═Cu+CuSO
4
+H
2
O知,每144份质量的氧化亚铜反应会生成64份质量的铜,若有1.44g的氧化亚铜反应会生成0.64g的铜,而实际收集到的铜的质量为1.04g,故1.44g是氧化亚铜和铜的混合物.
【评价反思】
(1)微型实验装置药品用量较少,节约药品;
(2)现代湿法冶金术的先驱,早在西汉时期刘安在《淮南万毕术》中写到“曾青(CuSO
4
)得铁则化为铜”,其中的“曾青”就是指硫酸铜.这句话的意思就是说:硫酸铜溶液遇到金属铁时,铁与硫酸铜发生置换反应能生成金属铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO
4
═FeSO
4
+Cu.
故答案为:【作出猜想】既有Cu也有Cu
2
O
【实验探究】(2)变浑浊 (3)稀硫酸,蓝色,①;③
【评价反思】(1)节约药品; (2)Fe+CuSO
4
═FeSO
4
+Cu.
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