銅及其化合物的冶煉與人類(lèi)生活、社會(huì)發(fā)展有密切聯(lián)系。
(1)在實(shí)驗(yàn)室選擇如圖-1裝置探究木炭和氧化銅反應(yīng)的最佳質(zhì)量比。
【查閱資料】
①木炭能在較高溫度環(huán)境中將氧化銅中的氧元素奪去,生成單質(zhì)銅
②酒精燈防風(fēng)罩能將酒精燈火焰溫度提升至600~800℃
③銅的熔點(diǎn)為1083℃
【裝置分析】
①該實(shí)驗(yàn)并未采用略向下傾斜試管的加熱方法,原因可能是
A
A
。
A.使火焰更好包裹住藥品部位,提高反應(yīng)溫度
B.防止生成的氣體沖散藥品,降低實(shí)驗(yàn)成功率
C.過(guò)程中會(huì)生成液態(tài)的銅,且防止石灰水倒吸
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】
實(shí)驗(yàn):取0.1g木炭粉與一定量的氧化銅粉末按下表所示比例充分混合,在粉末堆中插入一塊灼燒過(guò)的銅片,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
序號(hào) |
木炭粉與氧化銅粉末混合質(zhì)量比 |
充分反應(yīng)后試管底部固體的顏色 |
(1) |
1:9 |
紅色固體有金屬光澤 |
混有少量黑色物質(zhì) |
(2) |
1:10 |
混有很少量黑色物質(zhì) |
(3) |
1:11 |
混有極少量黑色物質(zhì) |
(4) |
1:12 |
無(wú)黑色物質(zhì) |
(5) |
1:13 |
混有少量黑色物資 |
②從表中可知,木炭還原氧化銅的最佳質(zhì)量比是
1:12
1:12
。
③無(wú)需再進(jìn)行木炭粉與氧化銅粉末質(zhì)量比為1:14的實(shí)驗(yàn),原因是
木炭粉與氧化銅的質(zhì)量比為1:13時(shí),紅色粉末中已經(jīng)混有少量黑色物質(zhì),說(shuō)明氧化銅已經(jīng)過(guò)量,無(wú)需做木炭粉與氧化銅質(zhì)量比為1:14的實(shí)驗(yàn)
木炭粉與氧化銅的質(zhì)量比為1:13時(shí),紅色粉末中已經(jīng)混有少量黑色物質(zhì),說(shuō)明氧化銅已經(jīng)過(guò)量,無(wú)需做木炭粉與氧化銅質(zhì)量比為1:14的實(shí)驗(yàn)
。
④取出銅片觀察,發(fā)現(xiàn)埋入粉末的部分變紅,有金屬光澤,上方銅片也變?yōu)榱良t色,右側(cè)澄清石灰水變渾濁,由此推測(cè)反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體一定有
二氧化碳或CO2
二氧化碳或CO2
。
⑤某同學(xué)取8.0gCuO固體粉末與一定量木炭以最佳質(zhì)量比混合,若CuO完全轉(zhuǎn)化為Cu,理論上預(yù)計(jì)能得到Cu的質(zhì)量為
6.4g
6.4g
。
⑥試管底部的亮紅色固體呈“海綿狀”,如圖-2所示,實(shí)驗(yàn)得到“海綿銅”而非塊狀銅的原因是
碳與氧化銅充分混合,碳被消耗而酒精燈防風(fēng)罩能將酒精燈火焰溫度為600~800℃,沒(méi)有達(dá)到銅的熔點(diǎn)銅的熔點(diǎn)為1083℃
碳與氧化銅充分混合,碳被消耗而酒精燈防風(fēng)罩能將酒精燈火焰溫度為600~800℃,沒(méi)有達(dá)到銅的熔點(diǎn)銅的熔點(diǎn)為1083℃
。
(2)分別在H
2與CO氣氛下,還原氧化銅樣品。對(duì)反應(yīng)后的樣品進(jìn)行X射線衍射,得到的XRD圖譜結(jié)果如圖-3所示。XRD圖譜中的峰值可以表征某物種的存在。結(jié)合圖像說(shuō)明,能否采用熱還原的方法直接制得純凈的Cu
2O產(chǎn)品,
都不能
都不能
(填“用H
2能”或“CO能”或“都能”或“都不能”),為什么
在有氧化亞銅產(chǎn)生的溫度時(shí)同時(shí)存在氧化銅、銅為混合物,得到不是純凈的氧化亞銅
在有氧化亞銅產(chǎn)生的溫度時(shí)同時(shí)存在氧化銅、銅為混合物,得到不是純凈的氧化亞銅
。