探究木炭还原氧化铜后的固体成分

探究木炭还原氧化铜后的固体成分

淮南市古沟民族中学徐祖栋

1、同学们学完碳粉还原氧化铜试验之后，为确定木炭还原氧化铜后的固体成份，于是进行了以下的实验探究，请你与同学们一起完成以下实验探究

【猜想】

猜想1：全部是金属铜；猜想2：除铜外，还含有氧化铜；

猜想3：除铜外，还含有木炭；猜想4：除铜外，还含有氧化铜、。

【实验】实验流程见下图：

【问题与讨论】

(1)步骤②包括溶解、两步操作，它们共同用到的玻璃仪器是烧杯、。

(2)C的化学式为，D的化学式为，由此推出固体B中含有

(写化学式)，步骤④发生反应的化学方程式为。

(3)结合(2)的结论推断：如果溶液A显蓝色，则溶液A的溶质的化学式为，

说明样品中含有，则证明猜想成立；如果溶液A无

色，则证明猜想

【拓展应用】注意：若答对第(4)小题将奖励4分。

(4)结合学过的知识，进行大胆猜想，如何鉴别碳粉和氧化铜这两种黑色粉末？

【命题思想】

碳和氧化铜均是黑色粉末，是初中化学所学的化合物中两种非常重要的化学物质，以初中化学【第六单元碳和碳的化合物】中碳还原氧化铜为背景，让同学们来学会如何研磨、分离固体，掌握通过化学方法来鉴别化学物质的基本技能。既考察了学生的综合运用知识的能力，又让学生体验了科学探究的魅力，同时将探究结论应用在实际生活中和实践中，体现了科学探究的意义和价值。

【试题解析】

(1)步骤②中把两种固体粉末分离，首先把固体溶解，其中一种物质被稀硫酸溶解，另一种没有被稀硫酸溶解，要把固体和液体分开，要进行过滤操作，过滤的时候用到的仪器：含铁圈的铁架台，漏斗，玻璃棒，烧杯；溶解用到的仪器：烧杯，玻璃棒。故(1)中的答案为：过滤，玻璃棒。

(2)氧化铜被稀硫酸溶解之后，变成了硫酸铜溶液，碳粉、铜不和稀硫酸反应，依然是固体，所以固体B是碳粉和铜的混合物，碳粉通过灼烧变成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，铜通过灼烧变成很色的氧化铜粉末，所以气体C是二氧化碳，黑色粉末D是氧化铜，

固体Ｂ中包含的物质为：CO2和Cu，氧化铜和稀硫酸发生化学反应的方程式为：

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

(3)如果溶液A显蓝色，说明木炭还原氧化铜后的固体成份中含有氧化铜粉末，蓝色溶

液为硫酸铜溶液，溶质为硫酸铜，化学式为：CuSO4 ，说明样品中除了含有铜，碳粉之外，还含有氧化铜，说明猜想4成立；如果溶液A无色，则证明猜想3成立。

（4）结合实验室制取氧气中比较简便安全环保的方法，就是向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，由此来猜想，完成本题。还可以根据溶液溶于稀硫酸后所呈现的颜色不同来鉴别，完成本题。

方法一：取两只装有过氧化氢溶液的食管，把两种黑色粉末分别加入两只试管中，试管中有气泡产生的，说明该黑色粉末是氧化铜；没有现象发生的，说明该黑色粉末是碳粉。

方法二：分别取两种黑色粉末于试管中，然后向两只试管中分别加入少量的稀硫酸，溶液颜色变蓝的，说明该试管中的黑色粉末是氧化铜；溶液颜色没有变化的说明该试管中的黑色粉末是碳粉。