Question

【題目】為探究碳還原氧化銅的最佳實驗條件，用木炭粉和氧化銅的干燥混合物12.5g進行系列實驗。

（查閱資料）①氧化銅(CuO)為黑色固體。

②碳還原氧化銅得到的銅中可能含有少量的氧化亞銅；氧化亞銅為紅色固體，能與稀硫酸反應：Cu2O+H2SO4═CuSO4+H2O+Cu。

（進行實驗）

實驗1：取一定量混合物，用如圖所示裝置進行多次試驗，獲得如下實驗數據與現象。

序號	木炭粉與氧化銅的質量比	反應后物質的顏色、狀態
1	1:9	紅色固體有金屬光澤	混有少量黑色物質
2	1:10		混有很少量黑色物質
3	1:11		混有極少量黑色物質
4	1:12		無黑色物質
5	1:13		混有較多黑色物質

(1)實驗中，證明產生了CO2的現象是_____。

(2)該實驗的結論是_____。

（反思與評價）

(3)實驗2沒有進行質量比為1:14的實驗，理由是_____。

(4)為檢驗第4次實驗的生成紅色固體中是否含Cu2O，所需試劑是_____。

Answer 1

【答案】澄清石灰水變渾濁 木炭與氧化銅質量比為1:12時恰好完全反應，因此木炭與氧化銅反應的最佳質量比為1:12 木炭與氧化銅的質量比為1:13時，氧化銅已過量 稀硫酸

【解析】

（1）二氧化碳跟澄清石灰水中氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，溶液變渾濁，二氧化碳可以使澄清石灰水變變渾濁，所以實驗中，證明產生了CO2的現象是澄清石灰水變渾濁；

（2）實驗2中碳的相對含量是逐漸減少，剩余黑色粉末減少，說明黑色粉末中有剩余的碳，而當木炭粉與氧化銅質量比1：12時，只有紅色固體，說明碳與氧化銅恰好完全反應，當碳的含量繼續減少時，不足以將氧化銅全部還原，又剩下了氧化銅的黑色粉末，因此可以看出木炭粉與氧化銅質量比1：12時，為兩者最佳質量比，使反應物全部反應轉化，原料利用率最高；

（3）從實驗中現象，可以看出在木炭粉與氧化銅反應的質量比大于1：12時，木炭過量，小于1：12后，氧化銅過量，所以有木炭粉與氧化銅反應的質量比1：13的一組數據即可完成實驗，不需要再增加1：14的實驗；

（4）根據題目信息可知，氧化亞銅溶于稀硫酸生成藍色硫酸銅，結合已有知識，銅與稀硫酸不反應，可以根據固體是否溶解，溶液是否變藍，判斷有無氧化亞銅的生成。