Question

小張同學得知我國早在西漢時期，就能利用鐵單質與硫酸銅溶液反應制取銅，其反應的化學方程式為                        。他利用硫酸銅進行趣味實驗，將浸泡了    色硫酸銅溶液的濾紙在酒精燈火焰上點燃，觀察到濾紙顏色變白，由濕變干后燃燒，在燃燒后的灰燼中出現紅色固體。他很好奇，進行了相關探究，請你參與并填寫有關空白。

【提出問題】紅色固體是什么物質？它是如何產生的？

【查閱資料】（1）溫度達200℃時，CuSO₄開始分解生成CuO和另一種氧化物；此反應前后各元素的化合價保持不變。

（2）溫度超過1000℃時，CuO才分解生成氧化亞銅（Cu₂O）；Cu₂O呈紅色。

【作出猜想】紅色固體①可能是Cu；②也可能是Cu₂O；③還可能是            的混合物。

【實驗探究】（1）取紅色固體觀察，呈亮紅色；

（2）取少量紅色固體于試管中，加入稀硫酸，固體不溶解，溶液仍為無色。

【分析推理】（1）請教老師后得知，如有Cu₂O存在，加入稀硫酸會發生如下反應：

Cu₂O+H₂SO₄＝CuSO₄+Cu+H₂O

結合實驗探究的現象，確定亮紅色固體為     ，同時也說明濾紙燃燒時的溫度低于     （填序號）。A200℃     B1000℃

（2）濾紙主要由碳、氫、氧三種元素組成的，經分析，產生紅色固體的原因可能是濾紙在燃燒過程中產生的碳與分解產生的CuO發生反應，生成亮紅色固體和二氧化碳，請寫出該反應的化學方程式                                。

【交流討論】（1）將浸有硫酸銅溶液的濾紙點燃，剛開始不能燃燒，是因為            。

（2）此實驗中，CuSO₄受熱分解生成CuO和       （填化學式）。

Answer 1

【答案】Fe+CuSO₄＝Cu+ FeSO₄；藍；【作出猜想】Cu和Cu₂O；【分析推理】（1）Cu；B；（2）C+2CuO^高溫2Cu+CO2↑；【交流討論】（1）溫度未達到紙的著火點；SO₃

【解析】鐵與硫酸銅溶液反應能生成銅與硫酸亞鐵，硫酸銅溶液為藍色。

紅色固體可能為銅或氧化亞銅或二者皆有；紅色固體不溶于稀硫酸，則可說明該紅色固體中沒有氧化亞銅，只能為銅，同時也可說明濾紙燃燒的溫度小于1000℃，即氧化銅未分解。碳有還原性，在高溫下可與氧化鯛發生反應，生成銅和二氧化碳氣體。