銅及其化合物的冶煉與人類生活、社會發(fā)展有密切聯(lián)系。
(1)分別在H2與CO氣氛下,還原氧化銅樣品。對反應后的樣品進行X射線衍射,得到的XRD圖譜(圖譜中的峰值可以表征某物種的存在)結果如圖1所示。
結合圖像說明,
不能
不能
(選填“能“或“不能”)采用熱還原的方法直接制得純凈的Cu2O產(chǎn)品,原因是 兩種方法得到的Cu2O中都有Cu、CuO
兩種方法得到的Cu2O中都有Cu、CuO
。
(2)在實驗室選擇如圖2裝置探究木炭和氧化銅反應的最佳質(zhì)量比。
【查閱資料】
Ⅰ.木炭能在較高溫度環(huán)境中將氧化銅中的氧元素奪去,生成單質(zhì)銅
Ⅱ.酒精燈防風罩能將酒精燈火焰溫度提升至600~800℃
Ⅲ.銅的熔點為1083℃
【裝置分析】
①該實驗并未采用略向下傾斜試管的加熱方法,原因可能是 A
A
。
A.使火焰更好包裹住藥品部位,提高反應溫度
B.防止生成的氣體沖散藥品,降低實驗成功率
C.過程中會生成液態(tài)的銅,且防止石灰水倒吸
【實驗過程】
實驗:取0.1g木炭粉與一定量的氧化銅粉末按下表所示比例充分混合,在粉末堆中插入一塊灼燒過的銅片,進行實驗。
序號 |
木炭粉與氧化銅粉末混合質(zhì)量比 |
充分反應后試管底部固體的顏色 |
1 |
1:9 |
紅色固體有金屬光澤 |
混有少量黑色物質(zhì) |
2 |
1:10 |
混有很少量黑色物質(zhì) |
3 |
1:11 |
混有極少量黑色物質(zhì) |
4 |
1:12 |
無黑色物質(zhì) |
5 |
1:13 |
混有少量黑色物質(zhì) |
②從表中可知,木炭還原氧化銅的最佳質(zhì)量比是
1:12
1:12
。
③無需再進行木炭粉與氧化銅粉末質(zhì)量比為1:14的實驗,原因是
質(zhì)量比為1:13時,CuO就已經(jīng)過量
質(zhì)量比為1:13時,CuO就已經(jīng)過量
。
④取出銅片觀察,發(fā)現(xiàn)埋入粉末的部分變紅,有金屬光澤,上方銅片也變?yōu)榱良t色,右側澄清石灰水變渾濁,由此推測反應中產(chǎn)生的氣體一定有
二氧化碳
二氧化碳
。
⑤試管底部的亮紅色固體呈“海綿狀”,如圖-3所示,結合以上信息,實驗得到“海綿銅”而非塊狀銅的原因是
碳與氧化銅充分混合,碳被消耗,而酒精燈防風罩能將酒精燈火焰溫度提高為600~800℃,沒有達到銅的熔點1083℃,生成的銅不會融化
碳與氧化銅充分混合,碳被消耗,而酒精燈防風罩能將酒精燈火焰溫度提高為600~800℃,沒有達到銅的熔點1083℃,生成的銅不會融化
。
⑥某同學取8.0gCuO固體粉末與一定量木炭以最佳質(zhì)量比混合,若CuO完全轉化為Cu,理論上預計能得到Cu的質(zhì)量為(寫出計算過程)
6.4g
6.4g
。