(2014•徐州)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(见图甲),又能

(2014•徐州)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(见图甲),又能用改进的微型实验装置(见图乙).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反应所得红色固体中含有什么物质?
【查阅资料】
(1)木炭与CuO的反应是:C+2CuO
高温
.
2Cu+CO2↑,若该反应进行的不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu2O).
(2)Cu2O是红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O
【作出猜想】红色固体的成分:①全部是Cu;②全部是Cu2O;③______.
【实验探究】
(1)取木炭、CuO两种黑色粉末适量,再加少许CaC12(能降低反应温度,加快反应速率)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,进行如下的验证:
步骤现象结论
①取1.44g红色固体装入试管,滴入足量的______,充分反应红色固体部分减少,溶液变为______色猜想______错误
②滤出试管中残留的红色固体,洗涤干燥,称其质量为1.04g/猜想______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______(写出1条即可).
(2)若要证明CaC12是该反应的催化剂,还需要验证CaCl2的______.
(3)在铜的冶炼史中,我国劳动人民还有一项重大发明就是“湿法炼铜”,该方法可用化学方程式表示为______.
苹果柑橙 1年前 已收到1个回答 举报

mikko809 幼苗

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解题思路:【作出猜想】根据两种物质都有考虑;
【实验探究】
(2)据反应C+2CuO
高温
.
2Cu+CO2↑可知,反应过程中有二氧化碳产生,故石灰水会变浑浊;
(3)据红色固体部分减少,推测含有Cu2O;据铜的质量推测原固体中含有铜单质;
【评价反思】
(1)微型实验装置药品用量较少,节约药品;
(2)据催化剂的特点“一变两不变”分析;
(3)我国是现代湿法冶金术的先驱,在对金属的运用和金属冶炼上也作出了巨大的成就,西汉时期,我国劳动人民就会运用湿法冶金制铜,硫酸铜溶液遇到金属铁时,铁与硫酸铜发生置换反应能生成金属铜写出反应的化学方程式即可.

【作出猜想】红色固体的成分:③既有Cu也有Cu2O.
【实验探究】
(2)据反应C+2CuO

高温
.
2Cu+CO2↑可知,反应过程中有二氧化碳产生,故石灰水会变浑浊;
(3)红色固体部分减少,推测含有Cu2O,故滴入的应是稀硫酸,氧化亚铜与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,故溶液变为蓝色,所以猜想①错误;
由化学方程式Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O知,每144份质量的氧化亚铜反应会生成64份质量的铜,若有1.44g的氧化亚铜反应会生成0.64g的铜,而实际收集到的铜的质量为1.04g,故1.44g是氧化亚铜和铜的混合物.
【评价反思】
(1)微型实验装置药品用量较少,节约药品;
(2)催化剂能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后不变,故若要证明CaC12是该反应的催化剂,还需要验证CaCl2的质量和化学性质在反应前后不变;
(3)现代湿法冶金术的先驱,早在西汉时期刘安在《淮南万毕术》中写到“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”,其中的“曾青”就是指硫酸铜.这句话的意思就是说:硫酸铜溶液遇到金属铁时,铁与硫酸铜发生置换反应能生成金属铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu.
故答案为:【作出猜想】既有Cu也有Cu2O;
【实验探究】
(2)变浑浊;
(3)稀硫酸,蓝色,①;③;
【评价反思】
(1)节约药品;
(2)质量和化学性质在反应前后不变;
(3)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu.

点评:
本题考点: 实验探究物质的组成成分以及含量;常见气体的检验与除杂方法;催化剂的特点与催化作用;碳的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

考点点评: 有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一,设计实验方案时,要注意用最少的药品和最简单的方法;关于对实验设计方案的评价,要在两个方面考虑,一是方案是否可行,能否达到实验目的;二是设计的方法进行比较,那种方法更简便.本考点主要出现在实验题中.

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