Question

某同學在實驗室進行了碳還原氧化銅的實驗，實驗步驟如下：

實驗裝置	實驗步驟	分析
	①檢驗裝置氣密性
	②把木炭和氧化銅的混合物放入試管，如左圖所示連接實驗裝置	裝置中存在的問題是______；
	③改進裝置后，點燃酒精噴燈開始實驗	裝置B的作用是______；
	④反應結束時，先將導管從裝置B中撤出，再停止加熱	目的是______；
	⑤待試管冷卻后將剩余固體M倒入燒杯，加入足量稀硫酸，過濾	得到藍色濾液 濾渣為紅色和黑色固體混合物

實驗反思：剩余固體M中一定含有CuO、碳和______．混合物中仍含有氧化銅的原因可能是碳和氧化銅沒有完全反應就停止了加熱，或者還可能的原因是______．
（6）經測定實驗⑤中氧化銅與稀硫酸反應共生成硫酸銅0.01mol，請計算固體M中有氧化銅多少摩爾？

Answer 1

【答案】分析：（1）可以根據石灰水的溶解能力及生成物來完成解答；
（2）根據石灰水的性質及生成物來完成解答；
（3）如果先停止加熱則會使試管中的氣體由于溫度降低而小于外界大氣壓，從而引起液體的倒流，可以據此答題；
（4）根據碳和氧化銅反應的產物來完成該題的解答；
（5）根據影響反應恰好完全反應的因素來解答該題；
（6）根據硫酸銅的質量結合氧化銅和硫酸反應的化學方程式來解答該題．
解答：解：（1）反應中要生成二氧化碳，且氫氧化鈣的溶解能力有限，不能有效的吸收二氧化碳，而使氣體不易排出而可能發生危險，故裝置的錯誤為B裝置不能有橡皮塞；
（2）根據反應中的生成物可以知道B中試劑的作用是用來檢驗是否生成二氧化碳的；
（3）如果先停止加熱則會使試管中的氣體由于溫度降低而小于外界大氣壓，從而引起液體的倒流，所以為了防止液體倒流引起試管炸裂，所以應該先撤導管再熄滅酒精噴燈；
（4）根據碳和氧化銅反應的產物可以知道，在反應后的固體中除了碳和氧化銅外還有銅單質；
（5）在溫度較高的條件下，銅可以和空氣中的氧氣反應而生成氧化銅，所以為了防止銅被氧氣而通常是將試管內與外界隔開，等冷卻后再打開橡皮塞；
（6）設參加反應的氧化銅的物質的量為x 
CuO+H₂SO₄→CuSO₄+H₂O
1           1
x          0.01mol

解得：x=0.01mol；
答：固體M中有0.01摩爾氧化銅．
故答案為：
（1）B試管處不應該有橡皮塞；
（2）檢驗產物是否有二氧化碳；
（3）防止液體倒流引起試管炸裂；
（4）銅；
（5）從試管B中撤出導管時，有空氣進入試管，與灼熱的銅再次反應生成氧化銅；
（6）0.01mol．
點評：本題是一道綜合性實驗探究題，對培養學生分析問題解決問題的能力有一定的提高，必須熟練掌握碳和氧化銅的反應及實驗中的注意事項．