某化学活动兴趣小组的同学进行木炭还原CuO的探究实验，生成物是

问题问答题

某化学活动兴趣小组的同学进行木炭还原CuO的探究实验，生成物是红色固体和无色气体．他们查阅资料后得知氧化亚铜（Cu₂O）为红色固体，猜测反应物比例不同，产物也会不同．因此，生成物中有CO₂、CO和Cu，固体还可能有Cu₂O．又知Cu₂O能和常见的酸（HNO₃除外）反应生成Cu²⁺和Cu．为此，请你和他们一起进行如下探究．

（1）探究气体中是否有CO气体．甲同学设计的方案是：先将气体通过足量的NaOH溶液，干燥后再通过灼热的CuO，未反应完的气体直接排放到空气中．

①甲同学实验后如果有______色固体生成，说明一定含有CO气体；

②上述实验方案中可选用的一种气体干燥剂是______；

③甲同学设计的实验方案有无不足之处？若有，请你指出有何不良后果，并提出改进方案；若没有，该问不需作答．______．

（2）探究红色固体中是否有Cu₂O．

①在如下方法中：a．上网查询 b．实验 c．请教老师

你认为最能解决实际问题的方法是______（填字母序号）．

②请你设计一个简便的实验方案，检验红色固体中是否有Cu₂O．

实验步骤	______
实验现象与结论	______
化学反应方程式	______

（3）为探究红色固体产物的组成及质量分数，兴趣小组的同学另取一份CuO与木炭组成的混合物8.48g，高温下充分反应后，剩余固体呈红色（氧化铜全部被还原），其质量为6.72g，且反应后产生的气体能全部被足量的澄清石灰水吸收，将所得的沉淀过滤、洗涤、干燥、称量得4.00g．请通过计算帮助他们分析固体产物的组成及质量分数．

答案

（1）一氧化碳还原氧化铜会得到红色的铜，一氧化碳可以用浓硫酸干燥，用一氧化碳做还原剂一定要进行尾气处理，否则要污染空气．故答案为：红；浓硫酸；没有尾气处理装置．

（2）探究红色固体中是否有Cu₂O，要进行实验探究因此选b，设计的实验方案是：向剩余固体中加入稀硫酸反应后，静置；溶液由无色变为蓝色，就证明有Cu₂O存在，否则没有．氧化亚铜和硫酸反应生成硫酸铜和水和铜，要注意配平．故答案为：b；向剩余固体中加入稀硫酸反应后，静置；溶液由无色变为蓝色；Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O

（3）剩余固体呈红色（氧化铜全部被还原），剩余固体呈红色是Cu或Cu₂O或其混合物

反应后气体：8.48g-6.72g=1.76g

设二氧化碳的质量为x

Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

44 100

x 4g

解得：x=1.76g 所以，生成气体全部是CO₂，无CO

所以，含C、O分别为：1.76g×

=0.48g，1.76g-0.48g=1.28g

根据C元素守恒，原物质中C为：0.48g 所以CuO：8.48g-0.48g=8g，其中含氧：8g×

=1.6g，Cu：8g-1.6g=6.4g＜6.72g

所以产物一定还有Cu₂O，再根据O元素守恒cu2o中O为：1.6-1.28=0.32

所以，反应后Cu₂O为：0.32g÷

144

=2.88g 质量分数Cu₂O为：

2.88g

6.72g

×100%=42.9% Cu为：57.1%

故答案为：Cu₂O为：42.9% Cu为：57.1%