已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应:C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑,某化学兴趣小组对该实验红色固体产物的成分(假设反应物已完全反应)作如下探究:
探究一:检验红色固体产物的成分
【查阅资料】Ⅰ.木炭还原氧化铜除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu2O);
Ⅱ.Cu和Cu2O均为不溶于水的红色固体;
Ⅲ.Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
【提出问题】该实验的红色固体产物中含有什么物质?
【猜想与假设】假设1:红色固体只含Cu; 假设2:红色固体只含Cu2O;
假设3:红色固体Cu、Cu2O的混合物红色固体Cu、Cu2O的混合物(请补充完成假设3)。
【实验探究】(填写表中空格)
高温
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量红色固体加入到足量稀硫酸溶液中 | 若无明显现象 | 假设1成立 |
若固体 部分 部分 (选填“全部”或“部分”)溶解,溶液由无色变蓝色 |
假设2和假设3均成立 |
该化学兴趣小组经交流讨论后,设计了如下两方案:
【方案一】称取5.00g红色固体加入到足量稀硫酸溶液中使其充分反应后,操作A、洗涤、干燥,称量得红色固体质量为4.10g。
(1)操作A的名称是
过滤
过滤
,在实验室中完成操作A的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗
漏斗
;(2)检验反应后剩余红色固体是否洗涤干净的方法是:取少量最后一次洗涤液,加入
氢氧化钠
氢氧化钠
溶液,如果观察到现象:无蓝色沉淀生成
无蓝色沉淀生成
,说明已洗涤干净。(3)通过计算,假设3成立,红色固体产物中Cu2O的含量为
1.44g
1.44g
;【方案二】称取5.00g的红色固体,用如图所示装置进行实验(固定装置略去,碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物),通过测定反应前后装置d的质量达到实验目的。

(1)装置a中用稀硫酸而不用稀盐酸,原因是
盐酸挥发出氯化氢气体,与d中的物质反应,影响测定结果
盐酸挥发出氯化氢气体,与d中的物质反应,影响测定结果
;(2)装置b的作用是
干燥氢气
干燥氢气
,若不加装置b,实验结果会偏大
偏大
(“偏大”或“偏小”);(3)装置c中涉及的反应化学方程式
Cu2O+H2 2Cu+H2O
△
Cu2O+H2 2Cu+H2O
; △
(4)装置e的作用是
防止空气中CO2及H2O对装置d的测量造成误差
防止空气中CO2及H2O对装置d的测量造成误差
,若不加装置e,实验结果会偏大
偏大
(“偏大”或“偏小”);(5)点燃酒精灯前涉及的部分操作如下,
①连接仪器; ②
检查装置的气密性
检查装置的气密性
;③关闭K2,打开K1,通氢气一段时间以赶尽装置内原有的空气,其目的是:①防止空气中的H2O和CO2进入装置d干扰测定;②防止
氢气不纯,发生爆炸
氢气不纯,发生爆炸
,检验空气是否赶尽的方法是:在K1处用小试管收集气体,进行点燃
点燃
;④打开K2,关闭K1(6)经测定反应前后装置d的质量分别为100.00g、100.18g,计算产物中Cu2O的含量(写出计算过程,最后结果保留小数点后1位);
【交流与反思】
(1)在方案一实验测定中,若测定结果偏大,则下列可能的原因有
①、②
①、②
。(填序号)①反应后剩余红色固体未洗涤干净 ②洗涤后未完全干燥
③干燥方法采用的是在空气中加热烘干 ④称量剩余红色固体时,有部分固体洒落到实验台上
(2)方案二中利用同样的装置,还可通过测定反应前后装置
c
c
(填“a”、“b”或“c”)的质量达到实验目的。【答案】红色固体Cu、Cu2O的混合物;部分;过滤;漏斗;氢氧化钠;无蓝色沉淀生成;1.44g;盐酸挥发出氯化氢气体,与d中的物质反应,影响测定结果;干燥氢气;偏大;Cu2O+H2 2Cu+H2O;防止空气中CO2及H2O对装置d的测量造成误差;偏大;检查装置的气密性;氢气不纯,发生爆炸;点燃;①、②;c
△
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:43引用:1难度:0.3
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1.某化学兴趣小组按照课本实验方法(如图甲),做木炭与氧化铜反应实验时,发现很难观察到紫红色铜的生成,却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。
【提出问题】
暗红色的固体是什么?如何选择合适的条件,使木炭还原氧化铜的实验现象更明显?
【查阅资料】
铜有+1和+2两种化合价,通常情况下,氧的化合价为-2,碳的化合价为+2或+4。
【猜想与假设】
(1)同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物,它的化学式为
(2)同学们还认为,通过改变反应物的状态、质量比,以及反应装置,可以使该实验现象更加明显,减少出现暗红色固体的情况。
【分析与交流】
(3)小明同学建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。原因是
(4)对下列三种氧化铜和碳的质量比例,小芳建议选择
A.40:4 B.40:3 C.40:2
你认为小芳这样选择的理由是
【实验与结论】
(5)同学们决定按改进后的方案进行实验,他们在检验了乙装置的气密性后,往试管中加入已干燥的药品并开始加热,当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时,
(6)待反应结束,先将导气管从石灰水中取出,然后关闭止水夹,让产物自然冷却。若不关闭止水夹,可能出现的问题是发布:2024/11/15 8:0:2组卷:50引用:2难度:0.5 -
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【提出问题】暗红色的固体是什么?如何选择合适条件,使木炭还原氧化铜的实验现象更
明显?
【查阅资料】铜有+1 和+2 两种化合价,通常情况下,氧的化合价为-2,碳的化合价为+4或-4.
【猜想与假设】
(1)同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物,并猜测它的化学式为
(2)同学们还认为,通过改变反应物的状态、质量比,以及反应装置,可以使该实验现象
更加明显,减少出现暗红色固体的情况.
【分析与交流】
(1)小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验.你认为这样建议的原理是
反应的化学方程式为
(2)小周建议用图乙装置替代甲装置.与甲相比较,乙装置中将试管直立放置的好处是
【实验与结论】
同学们决定按改进后的方案进行实验,他们在检验了乙
(填“可以”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始反应.不久,即可看到试管底部变红热,停止加热后,仍能看到红热现象,并沿试管底部自下而上蔓延,这个现象说明该反应是发布:2024/11/15 8:0:2组卷:15引用:1难度:0.3 -
3.小强在实验室完成木炭还原氧化铜的实验。
(1)以下为该实验的步骤,正确的顺序为
①将导管移出盛有石灰水的试管;②装入药品;③检查装置气密性;④熄灭酒精灯;⑤固定装置;⑥点燃酒精灯;⑦连接仪器。
(2)A装置试管中观察到的现象是
(3)小刚认为A装置(去掉网罩)也可用于实验室以氯酸钾和二氧化锰为原料制氧气,原因是发布:2024/11/27 8:0:1组卷:9引用:1难度:0.6