Question

小張同學得知我國早在西漢時期，就能利用鐵單質(zhì)與硫酸銅溶液反應(yīng)制取銅，其反應(yīng)的化學方程式為　　．他利用硫酸銅進行趣味實驗，將浸泡了　　色硫酸銅溶液的濾紙在酒精燈火焰上點燃，觀察到濾紙顏色變白，由濕變干后燃燒．在燃燒后的灰燼中出現(xiàn)紅色固體．他很好奇，進行了相關(guān)探究，請你參與并填寫有關(guān)空白．

【提出問題】

紅色固體是什么物質(zhì)？它是如何產(chǎn)生的？

【查閱資料】

（1）溫度達200℃時，CuSO₄開始分解生成CuO和另一種氧化物；此反應(yīng)前后各元素的化合價保持不變．

（2）溫度超過1000℃，CuO才分解生成氧化亞銅（Cu₂O）；Cu₂O呈紅色．

【作出猜想】紅色固體①可能是Cu；②也可能是Cu₂O；③還可能是　　的混合物．

【實驗探究】

（1）取紅色固體觀賞，呈亮紅色；

（2）取少量紅色固體于試管中，加入稀硫酸，固體不溶解，溶液仍為無色．

【分析推理】

（1）請教老師后得知，如有Cu₂O存在，加入稀硫酸會發(fā)生如下反應(yīng)：Cu₂O+H₂SO₄═CuSO₄+Cu+H₂O結(jié)合實驗探究的現(xiàn)象，確定亮紅色固體為　　，同時也說明濾紙燃燒時的溫度低于　　（填序號）

      A.200℃B.1000℃

（2）濾紙主要是由碳、氫、氧三種元素組成的，經(jīng)分析，產(chǎn)生紅色固體的原因可能是濾紙在燃燒過程中產(chǎn)生的碳與分解產(chǎn)生的CuO發(fā)生反應(yīng)，生成亮紅色固體和二氧化碳，請寫出該反應(yīng)的化學方程式　　．

【交流討論】

（1）將浸有硫酸銅溶液的濾紙點燃，剛開始不能燃燒，是因為　　．

（2）此實驗中，CuSO₄受熱分解生成CuO和　　（填化學式）．

Answer 1

解：

鐵單質(zhì)與硫酸銅溶液反應(yīng)制取銅，反應(yīng)的化學方程式為：CuSO₄+Fe═Cu+FeSO₄，銅離子顯藍色，硫酸銅溶液是藍色溶液；

【作出猜想】根據(jù)溫度超過1000℃，CuO才分解生成氧化亞銅（Cu₂O）；Cu₂O呈紅色，銅也是紅色，；③還可能是Cu、Cu₂O的混合物；

【分析推理】

（1）由于銅不能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)而Cu₂O能與稀硫酸反應(yīng)生成銅和硫酸銅，反應(yīng)后溶液呈藍色說明固體中含有Cu₂O；若無現(xiàn)象，則固體中只含有銅；根據(jù)探究，取少量紅色固體于試管中，加入稀硫酸，固體不溶解，溶液仍為無色，則固體中只含有銅；同時也說明濾紙燃燒時的溫度低于200℃

（2）碳與CuO發(fā)生反應(yīng)，生成亮紅色固體和二氧化碳，反應(yīng)的化學方程式為：C+2CuO 2Cu+CO₂↑；

【交流討論】

（1）將浸有硫酸銅溶液的濾紙點燃，剛開始不能燃燒，是因為沒有達到燃燒所需的最低溫度（著火點）；

（2）CuSO₄開始分解生成CuO和另一種氧化物；此反應(yīng)前后各元素的化合價保持不變，故CuSO₄受熱分解生成CuO和SO₃．

答案：

 CuSO₄+Fe═Cu+FeSO₄         藍

【作出猜想】③Cu、Cu₂O

【分析推理】

（1）銅   A

（2）C+2CuO 2Cu+CO₂↑；

【交流討論】

（1）沒有達到燃燒所需的最低溫度（著火點）；

（2）SO₃．