某校化學興趣小組的同學用如圖裝置進行木炭還原氧化銅的實驗並進行相關探究實驗。假定實驗產生的二氧化碳全部被澄清石...

問題詳情：

某校化學興趣小組的同學用如圖裝置進行木炭還原氧化銅的實驗並進行相關探究實驗。假定實驗產生的二氧化碳全部被澄清石灰水吸收。將試管b中的渾濁液過濾、洗滌、乾燥、稱量，理論上得固體物質2.00 g。實驗完畢後，發現試管a中仍有黑*固體物質。

(1)【提出猜想】

李華同學：黑*固體物質是木炭。

劉明同學：黑*固體物質是氧化銅。

王*同學：黑*固體物質是木炭和氧化銅的混合物。

(2)【查閲資料】

木炭、銅都不溶於水也不能與稀硫*發生反應；CuO、Fe2O3等能與稀硫*反應生成鹽和水。

(3)【實驗設計】

①將反應後試管a中的固體物質全部轉入燒杯c中，加入足量稀硫*，用玻璃棒充分攪拌後，過濾，得到藍*濾液e和固體物質f。

②將f全部轉入坩堝中充分灼燒，看到燃燒現象。完全反應後，冷卻、稱量，理論上得固體物質4.80 g。

(4)【實驗結論】________同學的猜想正確。

(5)【結果應用】

①根據實驗相關數據，寫出試管a中反應的化學方程式______________________。

②請對上述實驗裝置提出改進意見_______________________________________。

(6)【實驗拓展】

請你設計一個實驗方案，*濾液e中含H＋(*)______________________ _______________________________________________________。

【回答】

(4)王* (5)①3CuO＋2C3Cu＋CO↑＋CO2↑ ②增加尾氣處理裝置 (6)取溶液 e少許，加入活潑金屬，有氣泡產生，説明濾液中含有*

【解析】該實驗是利用木炭還原氧化銅，在反應後的產物中加入足量稀硫*，得到藍*濾液e和固體物質f，則藍*濾液e是未反應的氧化銅和稀硫*反應生成的硫*銅溶液，而固體f為反應生成的銅或銅和木炭的混合物。然後將固體f灼燒，則灼燒後的成分為CuO，質量為4.80 g，所以與木炭反應的CuO的質量也為4.80 g。4.80 g CuO中含氧元素的質量為4.80 g××100%＝0.96 g；結合反應後生成的二氧化碳與澄清石灰水反應生成2.00 g碳*鈣沉澱可計算出CO2的質量為0.88 g，則CO2中氧元素的質量為0.64 g，從而説明氧化銅中的氧元素還有一部分以CO的形式逸出，則CO中氧元素的質量為0.96 g－0.64 g＝0.32 g，由此可得出該反應中產生CO2和CO中氧元素的質量比為0.64∶0.32，則CO2和CO的分子個數比為1∶1，在化學反應中分子個數比等於化學方程式的係數比，設反應的化學方程式為CuO＋CxCO2↑＋xCO↑＋Cu，配平後消去x，可得出該反應的化學方程式為3CuO＋2CCO2↑＋CO↑＋3Cu。由於反應中有CO產生，且CO有毒，不能直接排放到空氣中，所以需要進行尾氣處理，處理方式為：在b試管口堵雙孔橡膠塞，長導管伸入澄清石灰水，短導管稍微露出橡膠塞，並在另一端放一隻燃着的酒精燈。

知識點：未分類

題型：綜合題