Question

【題目】CO是工業中重要的還原劑．

甲乙兩同學在實驗室中采用CO和CuO作為反應物進行相關實驗探究．

【探究活動一】甲乙兩位同學設計了如圖1實驗裝置驗證一氧化碳的部分性質并驗證產物，實驗時在點燃B處酒精燈之前先通入一氧化碳排出裝置中的空氣，然后繼續實驗．

①實驗過程中，C中的現象是 ，D處點燃的目的是 ．D處發生的反應方程式為 ．

②對該實驗的分析正確的是 ．

A．實驗結束時應先熄滅B處酒精燈

B．C中增加的質量與B中固體減小的質量相等

C．實驗中若通入28g一氧化碳可生成64g銅

D．反應結束后繼續通入一氧化碳的目的之一是防止銅被氧化

③④甲同學認為A裝置用于證明一氧化碳不能和石灰水反應，乙同學認為省略A可達到同樣的目的，理由是 ．

【探究活動二】

甲同學不小心將探究一得到的部分紅色固體灑落到稀硫酸中，發現溶液的顏色由無色變為藍色，兩位同學對該現象產生的原因感到不解，向老師求助，老師向他們提供了以下資料，并鼓勵他們繼續探究紅色固體的成分．

【資料】

Ⅰ．氧化銅被還原的過程可能會生成氧化亞銅（Cu2O），Cu2O也能被還原成銅；

Ⅱ．Cu和Cu2O均為不溶于水的紅色固體；

Ⅲ．Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O

結合剛才的實驗現象，兩位同學對紅色固體的成分提出兩種猜想：

猜想①：是Cu2O和Cu；猜想②：是 ．

經過討論交流，兩位同學再次實驗，并采取了不同的方案驗證了猜想．

【方案一】

①操作A為 ，加過量硫酸的目的是 ，溶液B中含有的溶質是 ，洗滌的目的是 ．

②大家通過以上數據計算并判斷出猜想①成立，請你幫助他們計算紅色固體a中Cu2O的質量為 ．（無需寫出計算過程）

③老師看了小組同學的實驗報告后，高度贊揚了兩位同學的實驗設計，并指出兩位同學的實驗過程中若出現以下失誤，會使紅色固體a中Cu2O的質量分數偏小的是

A．稀硫酸量不足

B．反應后未洗滌剩余的紅色固體就直接進行了干燥

C．采用加熱烘干的方式干燥剩余紅色固體

D．將紅色固體b轉移到天平上時有少量灑落

【方案二】

用如圖2裝置進行實驗，通過測量反應前后固體質量的方法也能確定哪種猜想成立．

甲乙同學經過計算驗證出猜想①正確，請你寫出CO與紅色固體反應的化學方程式： ．

Answer 1

【答案】【探究活動一】

①澄清石灰水變渾濁；把一氧化碳轉化成二氧化碳；2CO+O22CO2．

②AD．

③為了排盡裝置中的空氣，反應前已經通入一定量的一氧化碳．

【探究活動二】

猜想①：Cu2O．

①過濾；使氧化亞銅完全反應；硫酸、硫酸銅；除去銅表面的雜質．

②2.88g．

③ABC．CuO+COCu+CO2．

【解析】【探究活動一】

①實驗過程中，C中的現象是澄清石灰水變渾濁，D處點燃的目的是把一氧化碳轉化成二氧化碳，D處發生的反應方程式為：2CO+O22CO2．

②A．實驗結束時應先熄滅B處酒精燈，繼續通入一氧化碳直至冷卻至室溫，該選項說法正確；

B．C中增加的質量與B中固體減小的質量不相等，C中增加的質量大于B中固體減小的質量，該選項說法不正確；

C．因為一氧化碳不能完全反應，因此實驗中若通入28g一氧化碳時，生成銅的質量小于64g，該選項說法不正確；

D．反應結束后繼續通入一氧化碳的目的之一是防止銅被氧化，該選項說法正確．

③甲同學認為A裝置用于證明一氧化碳不能和石灰水反應，乙同學認為省略A可達到同樣的目的，理由是為了排盡裝置中的空氣，反應前已經通入一定量的一氧化碳，過程中C中的澄清石灰水不變渾濁，說明一氧化碳不能和石灰水反應．

【探究活動二】

猜想①：是Cu2O和Cu；猜想②：是Cu2O．

①操作A為過濾，加過量硫酸的目的是使氧化亞銅完全反應，溶液B中含有的溶質是過量的硫酸和生成的硫酸銅，洗滌的目的是除去銅表面的雜質．

故填：過濾；使氧化亞銅完全反應；硫酸、硫酸銅；除去銅表面的雜質．

②設氧化亞銅質量為x，

Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O，

144 64

x x

根據題意有：4.8g﹣x+x=3.2g，

x=2.88g，

③A．稀硫酸量不足，氧化亞銅不能完全反應，會導致紅色固體a中Cu2O的質量分數偏小；

B．反應后未洗滌剩余的紅色固體就直接進行了干燥，導致銅的質量偏大，從而導致紅色固體a中Cu2O的質量分數偏小；

C．采用加熱烘干的方式干燥剩余紅色固體時，銅能和氧氣反應生成氧化銅，導致銅的質量偏大，從而導致紅色固體a中Cu2O的質量分數偏小；

D．將紅色固體b轉移到天平上時有少量灑落，導致銅的質量偏小，從而導致紅色固體a中Cu2O的質量分數偏大．

高溫條件下，氧化銅和一氧化碳反應生成銅和二氧化碳，反應的化學方程式為：CuO+COCu+CO2．