Question

【題目】3000多年前，我國已經能用孔雀石[主要成分Cu（OH）2CO3]和木炭為原料煉銅。為了證實該歷史的真實性，取含銅元素質量為2m的堿式碳酸銅和一定量的木炭粉進行加熱，完全反應后得到紅色固體（銅元素幾乎完全轉移到紅色固體中）。

（提出問題）該紅色固體的成分是什么？

（查閱資料）含銅元素的紅色固體除了銅，還有氧化亞銅（Cu2O）；Cu2O能與稀硫酸反應，其化學方程式為；CuSO4溶于水呈藍色。

（猜想與假設）①紅色固體是Cu；②紅色固體是Cu2O；③紅色固體是_____。

（實驗方案）

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取實驗所得紅色固體的1/2于一支試管中，加入足量的稀硫酸	①_____	②_____
	③_____	④_____

（反思）經分析，上述方案仍可能無法得出正確結論。請你從定量的角度進一步設計方案。你的方案是_____。

Answer 1

【答案】Cu和Cu2O 無明顯現象 紅色固體是Cu（或猜想①正確） 固體部分減少，溶液變為藍色（答到溶液顏色變藍即可） 紅色固體是Cu2O或紅色固體是Cu和Cu2O（猜想②或③正確） 方案：稱量剩余紅色固體，設其質量為x。若質量x=m，則為Cu；若質量x=9m/8，則為Cu2O；若質量m﹤x ﹤9m/8，則為Cu和Cu2O。（合理即可）

【解析】

猜想與假設：

①紅色固體是Cu；②紅色固體是Cu2O；③紅色固體是Cu和Cu2O。

實驗方案：

因為銅單質不和稀硫酸反應，Cu2O能與稀硫酸反應，其化學方程式為；CuSO4溶于水呈藍色。取實驗所得紅色固體的1/2于一支試管中，加入足量的稀硫酸， 若無明顯現象，則紅色固體是Cu（或猜想①正確），若固體部分減少，溶液變為藍色，紅色固體是Cu2O或紅色固體是Cu和Cu2O（猜想②或③正確）

反思：

方案：稱量剩余紅色固體。

設剩余紅色固體質量為x，因為題中實驗方案中已用掉紅色固體的1/2，還剩紅色固體的1/2。根據堿式碳酸銅中銅元素總質量為2m，則剩余紅色固體中銅元素質量為m。因此若剩余紅色固體質量x=m，則為Cu；若剩余紅色固體是Cu2O，可根據銅元素質量m，計算出Cu2O的質量為。計算過程如下：

x= 。

因此若剩余紅色固體質量x=，則紅色固體是Cu2O；若質量m﹤x ﹤，則紅色固體為Cu和Cu2O。（合理即可）。