Question

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（图甲），又能用改进的微型实验装置（图乙）。某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反应所得的红色固体中含有什么物质？

（查阅资料）若木炭与CuO的反应进行得不彻底，产物中还有氧化亚铜（Cu₂O）。

Cu₂O是红色固体，能与稀硫酸反应（Cu₂O+H₂SO₄=Cu+CuSO₄+H₂O）。铜不与稀硫酸发生反应。

（做出猜想）红色固体的成分：①全部是Cu；②全部是（Cu₂O）；③_____。

若猜想①成立，请写出木炭与氧化铜反应的化学方程式_____。

（实验探究）（1）取木炭、CuO两种黑色粉末适量均匀混合，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，进行如下表所示的实验验证：

步骤	现象	结论
a.取2.88g红色固体装入试管中，滴入足量的稀硫酸，充分反应。	红色固体部分减少，溶液变为蓝色。	猜想_____错误。
b.滤出试管中残留的红色固体，洗涤干燥，称其质量为2.08g		猜想_____正确。

（反思与评价）使用图乙装置与使用图甲装置相比，其优点是_____（写一条即可）。

（拓展）由上述探究可知，反应生成了Cu₂O。请写出木炭与CuO反应生成固体中只有Cu₂O的化学反应方程式_____；根据上述探究（3）的实验结果可知，2.88g红色固体中Cu₂O的质量为_____。

Answer

既有Cu也有Cu2O 变浑浊 ① ③ 节约药品等（其他合理答案也可以） 1.44g

【解析】

作出猜想：

红色固体的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O；③既有Cu也有Cu2O；

木炭与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：；

实验探究：

（2）按图乙连好实验装置，检查气密性，然后加热反应物；2分钟后，黑色粉末出现红热现象，同时澄清的石灰水变浑浊，此时停止加热；

（3）a 取2.88g红色国体装入试管，滴入足量的稀硫酸，充分反应，红色固体部分减少，溶液变为蓝色，是因为氧化亚铜和稀硫酸反应生成了硫酸铜，实验过程如下所示：

步骤

现象

结论

a.取2.88g红色固体装入试管中，滴入足量的稀硫酸，充分反应。

红色固体部分减少，溶液变为蓝色。

猜想①错误。

b.滤出试管中残留的红色固体，洗涤干燥，称其质量为2.08g

猜想③正确。

评价反思：

（1）使用图乙装置与使用图甲装置相比，其优点是节约药品；

（2）要证明氯化钙CaC12是催化剂还需要验证CaCl2反应前后质量不变。

拓展：

木炭与CuO反应生成固体中只有Cu2O，同时生成二氧化碳，反应的化学反应方程式；

设红色固体中Cu2O的质量为x。

x=1.44g

根据上述探究（3）的实验结果可知，2.88g红色固体中Cu2O的质量为1.44g。