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(cè)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(qǐng)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(huì)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(huì)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(píng)：本題是一道綜合性實(shí)驗(yàn)探究題，對(duì)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)．