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某化學活動興趣小組的同學進行木炭還原CuO的探究實驗,生成物是紅色固體和無色氣體.他們查閱資料后得知氧化亞銅(Cu2O)為紅色固體,猜測反應物比例不同,產物也會不同.因此,生成物中有CO2、CO和Cu,固體還可能有Cu2O.又知Cu2O能和常見的酸(HNO3除外)反應生成Cu2+和Cu.為此,請你和他們一起進行如下探究.
(1)探究氣體中是否有CO氣體.甲同學設計的方案是:先將氣體通過足量的NaOH溶液,干燥后再通過灼熱的CuO,未反應完的氣體直接排放到空氣中.
①甲同學實驗后如果有
 
色固體生成,說明一定含有CO氣體;
②上述實驗方案中可選用的一種氣體干燥劑是
 

③甲同學設計的實驗方案有無不足之處?若有,請你指出有何不良后果,并提出改進方案;若沒有,該問不需作答.
 

(2)探究紅色固體中是否有Cu2O.
①在如下方法中:a.上網查詢    b.實驗    c.請教老師
你認為最能解決實際問題的方法是
 
(填字母序號).
②請你設計一個簡便的實驗方案,檢驗紅色固體中是否有Cu2O.
  實驗步驟
 
實驗現(xiàn)象與結論
 
化學反應方程式
 
(3)為探究紅色固體產物的組成及質量分數(shù),興趣小組的同學另取一份CuO與木炭組成的混合物8.48g,高溫下充分反應后,剩余固體呈紅色(氧化銅全部被還原),其質量為6.72g,且反應后產生的氣體能全部被足量的澄清石灰水吸收,將所得的沉淀過濾、洗滌、干燥、稱量得4.00g.請通過計算幫助他們分析固體產物的組成及質量分數(shù).
分析:本題屬于科學探究題,甲同學設計的方案是:先將氣體通過足量的NaOH溶液,干燥后再通過灼熱的CuO,NaOH溶液是吸收二氧化碳的,灼熱的CuO驗證一氧化碳的.一氧化碳可以用濃硫酸、堿石灰等干燥劑干燥,用一氧化碳做還原劑一定要進行尾氣處理,否則要污染空氣.探究紅色固體中是否有Cu2O,要進行實驗探究,向剩余固體中加入稀硫酸反應后,靜置;溶液由無色變?yōu)樗{色,就證明有Cu2O存在,否則沒有.為探究紅色固體產物的組成及質量分數(shù)時,要根據化學方程式的計算進行討論.
解答:解:(1)一氧化碳還原氧化銅會得到紅色的銅,一氧化碳可以用濃硫酸干燥,用一氧化碳做還原劑一定要進行尾氣處理,否則要污染空氣.故答案為:紅;濃硫酸;沒有尾氣處理裝置.
(2)探究紅色固體中是否有Cu2O,要進行實驗探究因此選b,設計的實驗方案是:向剩余固體中加入稀硫酸反應后,靜置;溶液由無色變?yōu)樗{色,就證明有Cu2O存在,否則沒有.氧化亞銅和硫酸反應生成硫酸銅和水和銅,要注意配平.故答案為:b;向剩余固體中加入稀硫酸反應后,靜置;溶液由無色變?yōu)樗{色;Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
(3)解:剩余固體呈紅色(氧化銅全部被還原),剩余固體呈紅色是Cu或Cu2O或其混合物
反應后氣體:8.48g-6.72g=1.76g
設二氧化碳的質量為x
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
          44   100
           x    4g    
解得:x=1.76g     所以,生成氣體全部是CO2,無CO
所以,含C、O分別為:1.76g×
12
44
=0.48g,1.76g-0.48g=1.28g
根據C元素守恒,原物質中C為:0.48g  所以CuO:8.48g-0.48g=8g,其中含氧:8g×
16
80
=1.6g,Cu:8g-1.6g=6.4g<6.72g
所以產物一定還有Cu2O,再根據O元素守恒cu2o中O為:1.6-1.28=0.32
所以,反應后Cu2O為:0.32g÷
16
144
=2.88g   質量分數(shù)Cu2O為:
2.88g
6.72g
×100%=42.9%  Cu為:57.1%
故答案為:Cu2O為:42.9%  Cu為:57.1%
點評:本考點屬于科學探究題,既有對實驗方案的設計和評價,又有碳和一氧化碳的還原性、化學方程式的書寫以及有關化學方程式的計算等.碳有兩個化學性質:可燃性和還原性;一氧化碳的化學性質:可燃性、還原性和毒性.有關的實驗設計也是中考的重要考查內容之一,特別是對實驗方案的評價是一個重點也是一個難點,同學們應該認真掌握,綜合應用.
練習冊系列答案
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科目:初中化學 來源: 題型:

某化學活動興趣小組的同學利用如圖進行木炭還原CuO的探究實驗.已知:C+2CuO
 高溫 
.
 
2Cu+CO2↑    C+CuO
  △  
.
 
Cu+CO↑
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(1)該裝置中試管口略向下傾斜的原因是:
 
;實驗結束時,應
 
(填“先”或“后”)拔掉試管上的橡皮塞,原因是:
 

(2)有同學認為該裝置a處可能有CO冒出,他的理由是
 

由此,請你提出對上述C和CuO反應的裝置的改進建議(只要求寫兩點)
 
;
 

(3)他們通過查閱資料后,得知氧化亞銅(Cu20)為紅色固體.
①請從元素守恒和元素質量分數(shù)兩個方面說明生成的紅色固體中可能存在氧化亞銅的原因:
 
、
 

②又知:Cu20能和常見的酸(HNO3除外)反應生成Cu2+和Cu、H2O;Cu不能與常見的酸(HNO3除外)反應.請你設計一個簡便的實驗方案,證明紅色固體中含有Cu2O.
實驗步驟  
實驗現(xiàn)象與結論  
化學反應方程式  
(4)已知2Fe203+3C
 高溫 
.
 
4Fe十3CO2↑,
如果C的量少一些,還會發(fā)生如下反應:2Fe203+C
 高溫 
.
 
4FeO十CO2
①當碳與氧化鐵的質量比為
 
時,氧化鐵會被還原成氧化亞鐵;
②合成氨工業(yè)生產中所用的α-Fe催化劑的主要成分是FeO、Fe203
當催化劑中FeO與Fe203的質量之比為9:20時,其催化活性最高,此時鐵的氧化物混合物中鐵的質量分數(shù)為多少?(保留2位小數(shù))
③以Fe203為原料制備上述催化劑,為制得這種活性最高的催化劑100g,應取Fe203粉末的質量多少克?

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科目:初中化學 來源: 題型:

某化學活動興趣小組的同學進行木炭還原氧化銅的探究實驗,生成物是紅色固體和無色氣體.他們通過查閱資料后,得知氧化亞銅(Cu2O)為紅色固體,因此,猜測生成物里有CO和Cu,還可能有CO和Cu2O.又知Cu2O能和常見的酸(HNO3除外)反應生成Cu2+和Cu.為此,請你和他們一起進行如下探究.
(1)探究氣體中是否有CO氣體:甲同學設計的方案是:將氣體干燥后,再通過灼熱的氧化銅,未反應完的氣體直接排放到空氣中.乙同學設計的方案是:將氣體通過足量的氫氧化鈉溶液后,干燥,再點燃.
①甲同學實驗后如果有
 
色固體生成,說明一定含有CO氣體;
②上述兩種方案中可選用的一種氣體干燥劑是
 
;
③從空氣污染的角度考慮,你認為上述兩種方案中
 
同學的方案更好,你的理由是
 

(2)探究紅色固體中是否有Cu2O:
①在如下方法中:a.上網查詢  b.實驗   c.請教老師
猜想你認為最能解決實際問題的方法是
 
(填字母序號).
②請你設計一個簡便的實驗方案,檢驗紅色固體中是否有Cu2O.
實  驗  步  驟
實驗現(xiàn)象與結論
化學反應方程式

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科目:初中化學 來源: 題型:

某化學活動興趣小組的同學進行木炭還原氧化銅的探究實驗,生成物是紅色固體和無色氣體,他們通過查閱資料后,猜測生成物里可能有CO和Cu,為此,請你和他們一起進行如下探究.
探究氣體中是否含有CO氣體:
甲同學設計的方案是:將氣體干燥后,再通過灼熱的氧化銅,未反應的氣體直接排放到空氣中;
乙同學設計的方案是:將氣體通過足量的氫氧化鈉溶液后,干燥,再點燃.
①甲同學實驗后如果有
色固體生成,說明一定含有CO氣體;
②上述兩種方案中,可選用的一種氣體干燥劑是
濃硫酸
濃硫酸

③從空氣污染角度考慮,你認為上述兩種方案中
同學的方案更好,你的理由是
因為甲同學的方案沒有對尾氣進行處理
因為甲同學的方案沒有對尾氣進行處理

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科目:初中化學 來源: 題型:

某化學活動興趣小組的同學進行木炭還原氧化銅的探究實驗,生成物是紅色固體和無色氣體.他們通過查閱資料后,得知氧化亞銅(Cu2O)為紅色固體,因此,猜測生成物里有CO2和Cu,還可能有CO和Cu2O.又知Cu2O能和常見的酸(HNO3除外)反應生成Cu2+和Cu.為此,請你和他們一起進行如下探究.
(1)探究氣體中是否有CO氣體:甲同學設計的方案是:將氣體干燥后,再通過灼熱的氧化銅,未反應完的氣體直接排放到空氣中.乙同學設計的方案是:將氣體通過足量的氫氧化鈉溶液后,干燥,再點燃.
①甲同學實驗后如果有
 
色固體生成,說明一定含有CO氣體;
②上述兩種方案中可選用的一種氣體干燥劑是
 
;
③從空氣污染的角度考慮,你認為上述兩種方案中
 
同學的方案更好,你的理由是
 

(2)探究紅色固體中是否有Cu2O:
①在如下方法中:a.上網查詢 b.實驗 c.教老師.猜想你認為最能解決實際問題的方法是
 
(填字母序號).
②請你設計一個簡便的實驗方案,檢驗紅色固體中是否有Cu2O
實驗步驟
 
實驗現(xiàn)象與結論
 
化學反應方程式
 
(3)寫出銅絲加熱時所發(fā)生反應的化學方程式
 

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