某同学设计如图所示的实验装置,进行一氧化碳还原氧化铜的实验.试回答:

某同学设计如图所示的实验装置,进行一氧化碳还原氧化铜的实验.试回答:

(1)该装置存在的一个主要问题是______,你的改进方法是:______
(2)实验过程中,图中A处能观察到的实验现象是______,发生反应的化学方程式是
CO+CuO
.
Cu+CO2
CO+CuO
.
Cu+CO2
;B处观察到的实验现象是______,反应的化学方程式是______.
(3)实验过程中,一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜,还能生成中间产物氧化亚铜(化学式为Cu2O).如果要对反应后A处残留固体的组成进行探究,试猜想残留固体的组成有哪几种可能?______
(4)某化学兴趣小组的同学为了体验“工业冶炼金属”的过程,在实验室用上图改进后的装置做了CO还原CuO的实验,他们称得装有CuO粉末的玻璃管重42g,反应完全后,恢复到室温称量,玻璃管和固体残留物共重40.4g,同时称量B装置反应后比反应前增重了4.4g,请你和他们一起计算:
①42g-40.4g=1.6g,1.6g表示______的质量.
②该反应制得铜的质量为多少?
ojw2i 1年前 已收到1个回答 举报

sndnso 幼苗

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解题思路:(1)根据一氧化碳有毒,扩散到空气中能够污染环境,分析装置存在的问题及改进的方法等;(2)根据一氧化碳有还原性,能将氧化铜还原成铜和二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钙的反应分析回答有关的问题;(3)根据题中所给出的信息可知一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜,还可能生成中间产物氧化亚铜,据此来推测固体的组成;(4)该题的关键是理解冶炼金属的原理:CO+CuO△. Cu+CO2,CO夺得氧生成CO2,CuO失去氧生成Cu,因此固体质量减少量为参加反应的氧化铜失去的氧的质量.依据题意还知道收集到的CO2 的质量,所以计算铜的质量时,可以根据氧元素的质量和氧化铜的化学式进行计算,也可根据CO2的质量和化学方程式进行计算.

(1)通过观察可知该装置中缺少尾气的处理装置,而把一氧化碳直接排放到空气中了.我们可以在出气口处添加一燃着的酒精灯,把未反应的一氧化碳燃烧掉.
故答案为:缺少尾气的处理装置,而把一氧化碳直接排放到空气中了;在出气口处添加一燃着的酒精灯,把未反应的一氧化碳燃烧掉;
(2)在加热条件下,一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水,所以,图中A处能观察到的实验现象是:黑色粉末变红色,反应的化学方程式是:CO+CuO


.
Cu+CO2;图中B处发生的现象是:澄清的石灰水变浑浊,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O.
故答案为:黑色粉末变红色;CO+CuO


.
Cu+CO2;澄清的石灰水变浑浊;其化学反应方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(3)实验过程中,一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜,还可能生成中间产物氧化亚铜,所以残留固体的组成可能是:全部为铜,铜和氧化铜的混合物,铜和氧化亚铜的混合物,氧化铜、氧化亚铜的混合物,铜、氧化铜和氧化亚铜的混合物,氧化亚铜.
故答案为:全部为铜;铜和氧化铜的混合物;铜和氧化亚铜的混合物;氧化铜、氧化亚铜的混合物;铜、氧化铜和氧化亚铜的混合物;全部是氧化亚铜;
(4)①试管与内装的氧化铜粉末共重42g,反应中氧化铜失去氧而生成铜,试管与生成的铜共重40.4g,所以固体减少量为42g-40.4g=1.6g,则1.6g表示 反应的CuO中氧元素的质量.
②方法一:根据质量守恒定律可知,反应中制的铜就是反应的氧化铜中的铜,可根据氧化铜的化学式,铜与氧元素的质量比进行计算.
设铜的质量为X,则
mCu
mO=[64/16]=[X/1.6g]
解得:X=6.4g
答、反应制得的铜的质量为6.4g.
方法二:解,设制的铜的质量为X
CO+CuO


.
Cu+CO2
64 44
X4.4g
[64/44]=[X/4.4g]
解得:X=6.4g
答:可制的铜的质量为6.4g.

点评:
本题考点: 碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;根据化学反应方程式的计算.

考点点评: 主要考查了一氧化碳的性质,一氧化碳还原氧化铜的实验,以及二氧化碳的检验方法:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O.要掌握一氧化碳还原氧化铜的实验原理和实验中的一些注意事项.该题还考查了有关化学式和化学方程式的计算,解答该题的关键分析实验数据,把握有效数值,选择的数据不同,计算方法不同.

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