Question

5．某化學興趣小組用如圖裝置驗證一氧化碳還原氧化銅，并探究其還原產(chǎn)物的組成．

（1）裝置及反應原理探究
①B裝置中濃硫酸的作用為干燥一氧化碳．
②說明CO能還原CuO的現(xiàn)象為C裝置中黑色粉末變成紅色，D裝置中澄清石灰水變渾濁．
③上述整套裝置中發(fā)生的化學反應，其中屬于化合反應的化學方程式2CO+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂．（不考慮CO₂和H₂O的反應．）
（2）產(chǎn)物成分探究
[查閱資料]Ⅰ、一氧化碳還原氧化銅．除生成銅外還可能生成氧化亞銅（Cu₂O）
Ⅱ、Cu₂O為不溶于水的紅色固體
Ⅲ、Cu₂O+H₂SO₄═Cu SO₄+Cu+H₂O
[提出問題]紅色固體含有什么物質(zhì)？
[猜想假設]假設一：紅色固體只含Cu
假設二：紅色固體只含Cu₂O
假設三：紅色固體含有Cu₂O和Cu．
[實驗驗證]該小組為驗證上述假設，取少量紅色固體，加到足量稀硫酸中，觀察到溶液變?yōu)樗{色，紅色固體部分溶解．
[實驗結(jié)論]根據(jù)上述實驗結(jié)果，可知紅色固體中一定含有Cu₂O．
[數(shù)據(jù)處理]為進一步確定紅色固體的成分，甲、乙兩同學分別稱取各自實驗后的一定質(zhì)量的紅色固體，加到足量稀硫酸中使其充分反應，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后，稱量剩余紅色固體質(zhì)量如表，請完善表中內(nèi)容．

實驗人員	紅色固體（g）	剩余紅色固體（g）	實驗結(jié)論
甲	7.2	3.2	假設二成立
乙	4.08	2.48	假設三成立

[交流與反思]只要假設合理，方法正確，根據(jù)實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)就能得出結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)濃硫酸有吸水性進行分析；
②根據(jù)一氧化碳和氧化銅在加熱的條件下生成銅和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水進行分析；
③根據(jù)一氧化碳和氧氣在點燃的條件下生成二氧化碳進行分析；
（2）【猜想假設】根據(jù)一氧化碳還原氧化銅．除生成銅外還可能生成氧化亞銅（Cu₂O）進行分析；
【實驗結(jié)論】根據(jù)取少量紅色固體，加到足量稀硫酸中，觀察到溶液變?yōu)樗{色，紅色固體部分溶解進行分析；
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)氧化亞銅和反應生成硫酸銅、銅和水，依據(jù)題中的數(shù)據(jù)進行計算．

解答 解：（1）①濃硫酸有吸水性，所以B裝置中濃硫酸的作用為：干燥一氧化碳；
②一氧化碳和氧化銅在加熱的條件下生成銅和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，所以說明CO能還原CuO的現(xiàn)象為：C裝置中黑色粉末變成紅色，D裝置中澄清石灰水變渾濁；
③一氧化碳和氧氣在點燃的條件下生成二氧化碳，化學方程式為：2CO+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂；
（2）【猜想假設】一氧化碳還原氧化銅．除生成銅外還可能生成氧化亞銅（Cu₂O），可能只有一種物質(zhì)，也可能是假設三：紅色固體含有Cu₂O和Cu；
【實驗結(jié)論】取少量紅色固體，加到足量稀硫酸中，觀察到溶液變?yōu)樗{色，紅色固體部分溶解，所以紅色固體中一定含有Cu₂O；
【數(shù)據(jù)處理】
設參加反應的氧化亞銅質(zhì)量為x
Cu₂O+H₂SO₄═CuSO₄+Cu+H₂O  固體減少
144                                              80
 x                                                 4g
   $\frac{144}{80}$=$\frac{x}{4g}$
x=7.2g
所以紅色固體全部是氧化亞銅，假設二成立；
設參加反應的氧化亞銅質(zhì)量為y
Cu₂O+H₂SO₄═CuSO₄+Cu+H₂O  固體減少
144                                              80
 y                                                1.6g
$\frac{144}{80}$=$\frac{y}{1.6g}$
y=2.88g
所以紅色固體中含有氧化亞銅質(zhì)量是2.88g、銅的質(zhì)量是1.2g，假設三成立．
故答案為：（1）①干燥一氧化碳；
②C裝置中黑色粉末變成紅色，D裝置中澄清石灰水變渾濁；
③2CO+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂；
（2）【猜想假設】紅色固體含有Cu₂O和Cu；
【實驗結(jié)論】Cu₂O；
【數(shù)據(jù)處理】假設二成立；假設三成立．

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合學過的知識和題中的提示進行解答．