Question

【題目】我校興趣小組進行木炭、一氧化碳與氧化銅反應的探究實驗，回答相關問題。

實驗一:如圖實驗進行碳還原氧化銅實驗,

（查閱資料）

(1)氧化亞銅(Cu2O) 是紅色固體，能與稀硫酸發生如下反應: 。

（提出問題）已知實驗后試管中的紅色固體含有單質銅，是否還含有氧化亞銅(Cu2O) 呢?

（實驗驗證）取試管中的紅色固體少量于試管中，加入_________溶液，試管中出現__________，證明固體中確實含有Cu2O。

(2)從定量計算角度判斷測定表格中的四個數據:①若只有CO2生成，理論上m4- m3______m1-m2(選填“>”、“<”或“=”)，A中發生反應的化學方程式是_____________，實際上生成的氣體還有CO，分析產生CO的可能原因(寫一個)__________________。

	反應前的質量	反應后的質量
裝置A	m1	m2
裝置B	m3	m4

②實驗結束時先拔掉A處試管口的橡皮塞，再停止對試管加熱，其目的是________________。

實驗二:同學們對另一份氧化銅樣品中氧化銅的含量進行測定。他們稱取了20g固體氧化銅樣品，用圖1所示的裝置進行實驗，至反應完全(雜質不參與反應，石灰水足量)，測定的部分數據如圖2所示:

(1)澄清石灰水的作用是________________。

(2)有同學認為圖1裝置不夠完善，為了防止尾氣對空氣的污染，應該把圖1裝置中的盛有澄清石灰水的裝置換成下列____________裝置(填字母序號)。

(3)用補救后的裝置進行此實驗，加熱前先通一會兒一氧化碳的目的是________________。

(4)圖2中M點的含義是________________。

(5)該樣品中氧化銅的質量分數為________________。

(6)本實驗中其他條件不變，只把CO換為H2進行實驗，所得氧化銅樣品中氧化銅的質量分數為_________(填“相同”或“不相同”)。

Answer 1

【答案】稀硫酸 溶液變藍色 = 2CuO+C 2Cu+CO2↑ 碳和二氧化碳在高溫條件下反應生成一氧化碳 防止B中的澄清石灰水倒吸，使熱的試管炸裂 判斷反應的開始和停止并檢驗二氧化碳氣體 ABD 排出裝置內的空氣，防止加熱時發生爆炸 樣品中氧化銅已完全反應 80% 相同

【解析】

根據銅不與稀硫酸反應，而氧化亞銅能與稀硫酸反應生成藍色溶液硫酸銅，確定實驗后試管中的紅色固體中是否含有氧化亞銅。

實際上生成的氣體還有CO，產生CO的可能原因是碳和二氧化碳在高溫條件下反應生成一氧化碳。

[實驗驗證]氧化亞銅能與稀硫酸反應生成硫酸銅，故取a中的紅色固體少量于試管中，加入稀硫酸，試管中出現溶液變藍色，證明固體中確實含有Cu2O。

故填：稀硫酸；溶液變藍色；

（2）①若只有CO2生成，m4-m3和m1-m2都是反應生成的二氧化碳質量，因此（m4-m3）=（m1-m2）；此時A中氧化銅和碳反應生成銅和二氧化碳，發生反應的化學方程式是：2CuO+C 2Cu+CO2↑；實際上生成的氣體還有CO，產生CO的可能原因是碳和二氧化碳在高溫條件下反應生成一氧化碳。

故填：=；2CuO+C 2Cu+CO2↑；碳和二氧化碳在高溫條件下反應生成一氧化碳；

②實驗結束時先拔掉A處試管口的橡皮塞，再停止對試管加熱，其目的是防止B中的澄清石灰水倒吸，使熱的試管炸裂。

故填：防止B中的澄清石灰水倒吸，使熱的試管炸裂；

實驗二：（1）由于反應生成的二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀，有明顯的現象，所以澄清石灰水的作用是通過其現象判斷反應的開始和停止并檢驗二氧化碳氣體。

故填：判斷反應的開始和停止并檢驗二氧化碳氣體；

（2）為了防止尾氣對空氣的污染，應該把圖1裝置中的盛有澄清石灰水的裝置換成下列：A（澄清石灰水檢驗二氧化碳，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，氣囊收集一氧化碳）、B（澄清石灰水檢驗二氧化碳，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，酒精燈點燃一氧化碳）、D（澄清石灰水檢驗二氧化碳，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，同時收集一氧化碳）。
故填：ABD；

（3）用補救后的裝置進行此實驗，加熱前先通一會兒一氧化碳的目的是排出裝置內的空氣，防止加熱時發生爆炸。

故填：排出裝置內的空氣，防止加熱時發生爆炸；

（4）一氧化碳與氧化銅生成了銅和二氧化碳，固體的質量會減少，當氧化銅完全反應后，質量不再減少，所以圖2中M點的含義是：樣品中氧化銅已完全反應。

故填：樣品中氧化銅已完全反應；

（5）一氧化碳與氧化銅反應生成了銅和二氧化碳，固體的質量減少的質量是氧化銅中的氧元素，所以20g-16.8g=3.2g，3.2克是氧化銅中氧元素的質量。

該樣品中氧化銅的質量是：3.2g÷（×100%）=16g
該樣品中氧化銅的質量分數是：×100%=80%。

故填：80%；

（6）本實驗中其他條件不變，只把CO換為H2進行實驗，氫氣能與氧化銅反應生成銅和水，通過測定硬質玻璃管中固體A的質量變化也能計算出氧化銅樣品中氧化銅的質量分數。

故填：相同。