Question

小輝同學通過參考資料知道：Mg+CuO

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MgO+Cu．為探究該反應并采用熱還原法制取金屬銅，他在老師的指導下進行如下實驗：將鎂粉和氧化銅按一定比例充分混合，隔絕空氣加熱一段時間后，得到固體M．請你與小輝同學一起對該固體M進行探究．（資料：常溫下，鎂不與水發生反應；）
【對固體M的成分猜想】
猜想1：氧化鎂和銅；                  猜想2：氧化鎂和銅，還可能含有氧化銅；
猜想3：氧化鎂和銅，還可能含有鎂粉；
猜想4：氧化鎂和銅，還可能含有

 

；
【進行實驗】實驗流程見下圖：

【問題討論】
（1）根據步驟①中產生的現象，可以判斷上述猜想

 

一定不成立．
（2）步驟②的操作名稱是

 

，它與步驟①共同用到的玻璃儀器是燒杯、

 

．
（3）產生氣體A的反應方程式為

 

，固體B的化學式

 

，步驟①中一定發生的反應有

 

個．
（4）加熱一段時間后，固體M中除鎂粉外，是否還有氧化銅剩余？即猜想4是否成立．
①小紅認為可根據上述實驗中溶液C顯藍色的現象來判斷，則發生反應的方程式為

 

．
②小輝認為可根據固體M與稀硫酸在微熱的條件下充分反應后所得固體B的質量是否增加來判斷．若固體B增加，則發生反應的方程式為

 

．

Answer 1

分析：【對固體M的成分猜想】Mg+CuO

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MgO+Cu猜想反應后固體M的成分；
【問題討論】（1）根據步驟①中產生的現象：有氣體A生成來判斷；
（2）把濁液中的固體和溶液分開采用過濾的方法；根據過濾與溶解所用儀器解答；
（3）根據步驟①產生的現象；有氣體生成和濁液解答；
（4）根據硫酸銅溶液的顏色以及鎂與硫酸銅固體質量變化解答．

解答：解：【對固體M的成分猜想】將鎂粉和氧化銅按一定比例充分混合，隔絕空氣加熱一段時間后，發生反應：Mg+CuO

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MgO+Cu，得到固體M，若鎂粉和氧化銅恰好完全反應，則固體M為氧化鎂和銅；若氧化銅過量，則固體M為氧化鎂、銅和氧化銅；若鎂粉過量，則固體M為氧化鎂、銅和鎂粉；若反應沒有進行完全，反應物鎂粉和氧化銅有剩余，則固體M為氧化鎂、銅、鎂粉和氧化銅；故猜想4填氧化銅和鎂；
【問題討論】（1）根據步驟①，固體M中加入足量稀硫酸有氣體生成，說明固體M中一定有鎂粉，猜想1、2一定不成立；
（2）把濁液中的固體和溶液分開采用過濾的方法，用到玻璃儀器為燒杯、漏斗、玻璃棒，與步驟①（溶解）共同用到的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒；
（3）鎂粉與稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，化學方程是Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑；銅不與稀硫酸反應，故固體B的化學式為
Cu；步驟①發生的化學反應有2個，一是鎂粉與稀硫酸反應，二是氧化鎂與稀硫酸反應生成硫酸鎂和水；
（4）判斷固體M中是否有氧化銅剩余，
①氧化銅與稀硫酸反應生成硫酸銅和水，硫酸銅溶液為藍色，可根據上述實驗中溶液C顯藍色的現象來判斷；化學方程式為
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
②鎂和硫酸銅反應，鎂置換出硫酸銅中的銅，使固體質量增加，可根據固體M與稀硫酸在微熱的條件下充分反應后所得固體B的質量是否增加來判斷，若固體B增加，則發生反應的方程式為Mg+CuSO₄=MgSO₄+Cu．
故答案為：【對固體M的成分猜想】氧化銅和鎂；
【問題討論】（1）1、2；
（2）過濾，燒杯、玻璃棒；
（3）Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，Cu，2；
（4）①CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，②Mg+CuSO₄=MgSO₄+Cu．

點評：此題屬于混合物的推斷題，做此類題的關鍵是理清思路，鎂粉與稀硫酸生成氫氣來確定鎂粉的存在，氧化銅可與硫酸反應生成硫酸銅，而使溶液變成藍色，根據溶液是否呈藍色可確定粉末中是否含有氧化銅．