Question

（５分）在实验室中，老师用下面所示的装置进行实验(图中固定试管的仪器已略去)：加热一段时间后，观察到木炭粉的质量明显减少；氧化铜粉下部出现了一层红亮的铜；澄清石灰水变浑浊。停止加热并冷却到室温。

(1)写出硬质大试管中发生的化学反应方程式。
(2)B装置的作用是      ； 
(3)实验后要从硬质大试管的剩余固体中回收金属铜，写出操作步骤(要求过程中要用到“湿法冶金”的原理)。

Answer 1

⑴2C + O₂^点燃 2CO   CuO+CO^△Cu+CO₂      CO₂ +  C  ^高温  2CO
⑵防止反应后冷却到室温时，C装置的溶液倒流
⑶将铜和氧化铜混合物加稍过量稀硫酸，黑色固体全部溶解后，加足量铁粉，过滤， 洗涤， 用磁铁吸出过量的铁粉即可。

分析：（1）利用现象结合硬质试管中物质的性质分析反应的发生．
（2）反应后容器内气体冷却后容器内压强减小，C装置中的溶液会倒流，加入B装置可防止溶液进入硬质大试管中．
（3）利用氧化铜能与酸反应，结合湿法炼铜的原理进行分析并回收到铜即可．
解：（1）在硬质试管中含有碳、氧化铜及氧气，根据现象可知生成了铜所以硬质试管中生成了一氧化碳，石灰水变混浊所以可发生碳与氧气生成二氧化碳，一氧化碳可还原氧化铜、以及碳还原二氧化碳的过程．
故答案为：2C+O₂^点燃2CO      CuO+CO^△Cu+CO₂    CO₂+C^高温2CO
（2）反应后容器内气体冷却后容器内压强减小，C装置中的溶液会倒流，加入B装置可防止溶液倒流入硬质大试管中．
故答案为：防止反应后冷却到室温时，C装置的溶液倒流
（3）氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜，湿法炼铜的原理是铁与硫酸铜的反应，所以考虑用铁置换出硫酸铜中的铜，过滤后再将剩余的铁粉用磁铁进行去除即可．
故答案为：将铜和氧化铜混合物加稍过量稀硫酸，黑色固体全部溶解后，加足量铁粉，过滤，洗涤，用磁铁吸出过量的铁粉即可．
点评：此题是一道实验的综合题，解题的关键是对相关物质性质的分析，另外解题时实验的一些关键现象也常常是解题的重要突破口．