Question

5．小紅從資料上獲知：木炭與氧化銅在反應進行不徹底時可生成氧化亞銅（Cu₂O），Cu₂O是一種紅色固體，能與鹽酸發(fā)生反應：Cu₂O+2HCl═Cu+CuCl₂+H₂O
【提出問題】木炭與CuO反應所得的紅色固體中含有什么物質(zhì)？
【作出猜想】紅色固體的成分：①全部是Cu；②全部是Cu₂O；③既有Cu也有Cu₂O．
【設(shè)計實驗】在老師的指導下，小紅根據(jù)教材圖示（圖1）設(shè)計出圖乙的實驗裝置．

【實驗探究】
（1）取木炭、氧化銅兩種黑色粉末適量，再與少許CaCl₂（能降低反應溫度，加快反應速率）均勻混合，然后將黑色粉末裝入長柄V形玻璃管的直管內(nèi)．
（2）按圖2連接好實驗裝置，然后加熱反應物；2min后，黑色粉末出現(xiàn)紅熱現(xiàn)象，同時澄清石灰水變渾濁，此時停止加熱．
（3）待玻璃管冷卻后，提取里面的紅色固體，進行如下驗證：

步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
①取1.44g紅色固體裝入試管，滴入足量的稀硫酸 充分反應	紅色固體部分減少，溶液變?yōu)?br />藍色色	猜想①錯誤
②濾出試管中殘留的紅色固體，洗滌、干燥，稱其質(zhì)量為1.04g	/	猜想③ 正確

【評價反思】
（1）使用圖2裝置與使用圖1裝置比，其優(yōu)點是節(jié)約藥品（寫出一條即可）
（2）若要證明CaCl₂是該反應的催化劑，還需要驗證CaCl₂的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后不變．
（3）在同的冶煉歷史中，我國勞動人民還有一項重大發(fā)明--“濕法煉銅”該方法可用化學方程式表示為Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．

Answer 1

分析 【作出猜想】根據(jù)兩種物質(zhì)都有考慮；
【實驗探究】
（3）據(jù)紅色固體部分減少，推測含有Cu₂O；據(jù)銅的質(zhì)量推測原固體中含有銅單質(zhì)；
【評價反思】
（1）微型實驗裝置藥品用量較少，節(jié)約藥品；
（2）據(jù)催化劑的特點“一變兩不變”分析；
（3）我國是現(xiàn)代濕法冶金術(shù)的先驅(qū)，在對金屬的運用和金屬冶煉上也作出了巨大的成就，西漢時期，我國勞動人民就會運用濕法冶金制銅，硫酸銅溶液遇到金屬鐵時，鐵與硫酸銅發(fā)生置換反應能生成金屬銅寫出反應的化學方程式即可．

解答 解：【作出猜想】紅色固體的成分：③既有Cu也有Cu₂O．
【實驗探究】
（3）紅色固體部分減少，推測含有Cu₂O，故滴入的應是稀硫酸，氧化亞銅與稀硫酸反應生成硫酸銅、銅和水，故溶液變?yōu)樗{色，所以猜想①錯誤；
由化學方程式Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O知，每144份質(zhì)量的氧化亞銅反應會生成64份質(zhì)量的銅，若有1.44g的氧化亞銅反應會生成0.64g的銅，而實際收集到的銅的質(zhì)量為1.04g，故1.44g是氧化亞銅和銅的混合物．
【評價反思】
（1）微型實驗裝置藥品用量較少，節(jié)約藥品；
（2）催化劑能改變其他物質(zhì)的化學反應速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應前后不變，故若要證明CaC1₂是該反應的催化劑，還需要驗證CaCl₂的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后不變；
（3）現(xiàn)代濕法冶金術(shù)的先驅(qū)，早在西漢時期劉安在《淮南萬畢術(shù)》中寫到“曾青（CuSO₄）得鐵則化為銅”，其中的“曾青”就是指硫酸銅．這句話的意思就是說：硫酸銅溶液遇到金屬鐵時，鐵與硫酸銅發(fā)生置換反應能生成金屬銅，反應的化學方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
故答案為：【作出猜想】既有Cu也有Cu₂O；
【實驗探究】
（3）稀硫酸，藍色，①；③；
【評價反思】
（1）節(jié)約藥品；
（2）質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后不變；
（3）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．

點評 有關(guān)實驗方案的設(shè)計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一，設(shè)計實驗方案時，要注意用最少的藥品和最簡單的方法；關(guān)于對實驗設(shè)計方案的評價，要在兩個方面考慮，一是方案是否可行，能否達到實驗目的；二是設(shè)計的方法進行比較，那種方法更簡便．本考點主要出現(xiàn)在實驗題中．