Question

（2009?虹口區(qū)二模）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)步驟	分析
	①檢驗(yàn)裝置氣密性
	②把木炭和氧化銅的混合物放入試管，如左圖所示連接實(shí)驗(yàn)裝置	裝置中存在的問題是 （1）B試管處不應(yīng)該有橡皮塞 ；
	③改進(jìn)裝置后，點(diǎn)燃酒精噴燈開始實(shí)驗(yàn)	裝置B的作用是 （2）檢驗(yàn)產(chǎn)物是否有二氧化碳 ；
	④反應(yīng)結(jié)束時(shí)，先將導(dǎo)管從裝置B中撤出，再停止加熱	目的是 （3）防止液體倒流引起試管炸裂 ；
	⑤待試管冷卻后將剩余固體M倒入燒杯，加入足量稀硫酸，過濾	得到藍(lán)色濾液 濾渣為紅色和黑色固體混合物

實(shí)驗(yàn)反思：剩余固體M中一定含有CuO、碳和

（4）銅

．混合物中仍含有氧化銅的原因可能是碳和氧化銅沒有完全反應(yīng)就停止了加熱，或者還可能的原因是

（5）從試管B中撤出導(dǎo)管時(shí)，有空氣進(jìn)入試管，與灼熱的銅再次反應(yīng)生成氧化銅

．
（6）經(jīng)測定實(shí)驗(yàn)⑤中氧化銅與稀硫酸反應(yīng)共生成硫酸銅0.01mol，請計(jì)算固體M中有氧化銅多少摩爾？

Answer 1

分析：（1）可以根據(jù)石灰水的溶解能力及生成物來完成解答；
（2）根據(jù)石灰水的性質(zhì)及生成物來完成解答；
（3）如果先停止加熱則會使試管中的氣體由于溫度降低而小于外界大氣壓，從而引起液體的倒流，可以據(jù)此答題；
（4）根據(jù)碳和氧化銅反應(yīng)的產(chǎn)物來完成該題的解答；
（5）根據(jù)影響反應(yīng)恰好完全反應(yīng)的因素來解答該題；
（6）根據(jù)硫酸銅的質(zhì)量結(jié)合氧化銅和硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式來解答該題．

解答：解：（1）反應(yīng)中要生成二氧化碳，且氫氧化鈣的溶解能力有限，不能有效的吸收二氧化碳，而使氣體不易排出而可能發(fā)生危險(xiǎn)，故裝置的錯(cuò)誤為B裝置不能有橡皮塞；
（2）根據(jù)反應(yīng)中的生成物可以知道B中試劑的作用是用來檢驗(yàn)是否生成二氧化碳的；
（3）如果先停止加熱則會使試管中的氣體由于溫度降低而小于外界大氣壓，從而引起液體的倒流，所以為了防止液體倒流引起試管炸裂，所以應(yīng)該先撤導(dǎo)管再熄滅酒精噴燈；
（4）根據(jù)碳和氧化銅反應(yīng)的產(chǎn)物可以知道，在反應(yīng)后的固體中除了碳和氧化銅外還有銅單質(zhì)；
（5）在溫度較高的條件下，銅可以和空氣中的氧氣反應(yīng)而生成氧化銅，所以為了防止銅被氧氣而通常是將試管內(nèi)與外界隔開，等冷卻后再打開橡皮塞；
（6）設(shè)參加反應(yīng)的氧化銅的物質(zhì)的量為x 
CuO+H₂SO₄→CuSO₄+H₂O
1           1
x          0.01mol

1

x

 =

1

0.01mol

解得：x=0.01mol；
答：固體M中有0.01摩爾氧化銅．
故答案為：
（1）B試管處不應(yīng)該有橡皮塞；
（2）檢驗(yàn)產(chǎn)物是否有二氧化碳；
（3）防止液體倒流引起試管炸裂；
（4）銅；
（5）從試管B中撤出導(dǎo)管時(shí)，有空氣進(jìn)入試管，與灼熱的銅再次反應(yīng)生成氧化銅；
（6）0.01mol．

點(diǎn)評：本題是一道綜合性實(shí)驗(yàn)探究題，對培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力有一定的提高，必須熟練掌握碳和氧化銅的反應(yīng)及實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)．