17. 我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜.在化学实验室里模拟炼铜,既可用传统的实验装置(见图甲),又能用改进的微型实验装置(见图乙).化学兴趣小组采用图乙装置,开展以下探究活动
【
提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质?
【
查阅资料】(1)木炭与CuO的反应是:C+2CuO
2Cu+CO
2↑,若该反应进行的不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu
2O).
(2)Cu
2O是红色固体,能与稀硫酸反应:Cu
2O+H
2SO
4====Cu+CuSO
4+H
2O
【
作出猜想】红色固体的成分:①全部是Cu;②全部是Cu
2O;③
_______________.
【
实验探究】
(1)取木炭、CuO两种黑色粉末适量,再加少许CaC1
2(能降低反应温度,加快反应速率)均匀混合,然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内.
(2)按图乙连好实验装置,
____________,然后加热反应物;2分钟后,黑色粉末出现红热现象,同时澄清的石灰水
_______________,此时停止加热。
(3)待玻璃管冷却后,提取里面的红色固体,进行如下的验证:
步骤 | 现象 | 结论 |
①取2.88g红色固体装入试管,滴入足量 的_______________,充分反应 | 红色固体部分减少,溶液变 为_______________色 | 猜想____错误 |
②滤了试管中残留的红色固体,洗涤干燥 称其质量为2.08g |
| 猜想____正确 |
【
评价反思】
(1)使用图乙装置与使用图甲装置相比,其优点是
_______________(写出1条即可);
(2)要证明氯化钙CaCl
2是催化剂还需要验证CaCl
2反应前后
__________________不变.
【
拓展提高】
我们生活中的铜有一部分是由辉铜矿【主要成分为硫化亚铜(Cu
2S)】的矿石冶炼而成,经测定该矿石由硫化亚铜(Cu
2S)和其他不含铜元素的物质组成.现用100g该矿石制得2.16g纯氧化亚铜(Cu
2O),该纯氧化亚铜(Cu
2O)中铜元素的质量是
__________g.若制得氧化亚铜(Cu
2O)的过程中,铜元素的总损耗为20%,通过计算确定该矿石中硫化亚铜(Cu
2S)的质量分数
_________?(请写出计算过程).