Question

（2009?武威）如图所示，某同学用一氧化碳代替氢气还原氧化铜制取金属铜．请你参与他的探究过程，并回答下列问题．
（1）试写出一氧化碳与氧化铜反应生成金属铜和二氧化碳的化学方程式：

CO+CuO

△   .

Cu+CO₂

．
（2）该装置中，右边的酒精灯的作用是

将未参加反应的CO燃烧掉，防止污染空气

．
（3）实验结束后，该同学对A处残留固体的组成进行了探究．
查阅资料得知，由于给氧化铜加热温度不够或通入一氧化碳不足，反应不仅能生成铜，还可能生成中间产物氧化亚铜（化学式为Cu₂O）．氧化亚铜也是一种红色固体，难溶于水，可与稀硫酸发生如下反应：Cu₂O+H₂SO₄═CuSO₄+Cu+H₂O
①残留固体的组成有哪几种可能？（用化学式表示）

a．Cu；b．Cu、CuO；c．Cu、Cu₂O；d．CuO、Cu₂O；e．Cu、Cu₂O、CuO；f．Cu₂O

．
②请你设计实验，证明氧化铜是否全部转化为金属铜．

实验内容和步骤	观察到的实验现象和结论

Answer 1

分析：（1）根据一氧化碳还原氧化铜，生成红色铜单质和二氧化碳书写方程式；
（2）据一氧化碳有毒，不溶于水，可燃，分析解答；
（3）由信息一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜，还可能生成中间产物氧化亚铜，从物质间能否完全反应考虑残留固体成分；
（4）由铜、氧化铜、氧化亚铜的性质区别设计实验．

解答：解：（1）一氧化碳还原氧化铜生成红色铜单质和二氧化碳，化学方程式是：CO+CuO

△   .

Cu+CO₂；
（2）一氧化碳有毒，排放到空气中会污染大气，故可利用其可燃性将其燃烧掉；
（3）①一氧化碳和氧化铜反应生成铜，可能生成中间产物氧化亚铜，可看成过程为：氧化铜--氧化亚铜--铜，从一氧化碳的量考虑产物成分．产物可能有：全部为铜；铜和氧化铜的混合物；铜和氧化亚铜的混合物；氧化铜、氧化亚铜的混合物；铜、氧化铜和氧化亚铜的混合物；
②铜与稀硫酸不反应，而氧化铜、氧化亚铜都与稀硫酸反应生成硫酸铜，溶液为蓝色；氧化铜、氧化亚铜都可被一氧化碳还原，生成二氧化碳，可据此设计实验进行鉴别；
故答案为：（1）CO+CuO

△   .

Cu+CO₂；
（2）将未参加反应的CO燃烧掉，防止污染空气；
（3）①a．Cu；b．Cu、CuO；c．Cu、Cu₂O；d．CuO、Cu₂O；e．Cu、Cu₂O、CuO；f．Cu₂O；
②

实验内容和步骤	观察到的实验现象和结论
取少量残留固体于试管中，加入少量稀硫酸，充分振荡． （或按图中的装置，在通CO的同时，继续加热A处的残留固体．）	若溶液不变蓝色，证明氧化铜全部转化为金属铜． （若溶液变成蓝色，证明氧化铜没有全部转化为     金属铜．） （若石灰水不变浑浊，证明氧化铜全部转化为金 属铜．若石灰水变浑浊，证明氧化铜没有全部转化为金属铜．）

点评：本题考查了一氧化碳还原氧化铜原理，以及对最终产物成分的猜想和实验设计，较综合的考查了学生的思维能力和解题能力．