小文在整理实验室的时候,发现废液缸中液体颜色呈蓝色,缸底有固体。小文想探究废液缸中有些什么物质,老师告诉他废液缸中的物质是一个还原反应和一个中和反应的残留物,于是小文做了如下探究:
请回答:
(1)操作A是______,“蓝色溶液B”的溶质是______。
(2)“蓝色溶液A”与硝酸银溶液反应的化学方程式为______。
(3)废液缸中一定含有的物质为______。
(4)若“蓝色溶液A”只含一种溶质,则原“中和反应”的化学方程式为______,原“还原反应”的方程式为______ 写一个即可。
过滤 硫酸铜、硫酸 铜、氧化铜、氯化铜
【分析】
废液经过操作A得到蓝色溶液A和固体,故操作A 是过滤,蓝色溶液A含铜盐溶液,向蓝色溶液A中加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,且加稀硝酸不溶解,银离子能与氯离子结合生成氯化银白色沉淀,故蓝色溶液A中含氯化铜溶液;向固体中加入过量稀硫酸,得到蓝色溶液B和红色固体,红色固体应是铜,氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,稀硫酸过量,故蓝色溶液B为硫酸铜和稀硫酸,过滤后得到的固体应为氧化铜和铜。
【详解】
(1)操作A实现了固液分离,故操作A是过滤;
由分析可知,“蓝色溶液B”的溶质是硫酸铜和过量的硫酸。
故填:过滤;硫酸铜、硫酸。
(2)由分析可知,蓝色溶液A中含氯化铜溶液, 氯化铜与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸铜,该反应的化学方程式为:;
故填:。
(3)固体中加入稀硫酸后形成蓝色溶液和红色固体,说明稀硫酸和氧化铜反应生成了硫酸铜和水,不能和稀硫酸反应的铜形成红色固体,蓝色溶液A中含氯化铜溶液,故废液缸中一定含有的物质为铜、氧化铜、氯化铜。
故填:铜、氧化铜、氯化铜。
(4)若“蓝色溶液A”只含一种溶质,由以上分析可知,该溶质为氯化铜,则原“中和反应”是氢氧化铜和盐酸反应生成水和氯化铜,反应的化学方程式为:;
原还原反应可以是高温条件下氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式:。
氧化铜自身具有氧化性,我们可以用氢气还原氧化铜。
灼热的氧化铜可以和氢气(H2)、碳(C)、一氧化碳(CO)等具有还原性物质反应,生成铜+X(氧化物)。
a)原理:H2 + CuOCu + H2O。
b)装置:
c)现象:试管中黑色粉末变成亮红色,试管口有液滴出现。
d)注意事项;
①试管口略向下,防止水分流入试管底部。
②先通氢气,排净小试管内的空气后再加热。
③黑色氧化铜全部转变为红色铜后,先移开酒精灯,继续
通氢气,待试管冷却至室温,方可移去导气管,停止通气。
原理 | H2+CuOH2O+Cu |
装置 | |
步骤 | ①先通氢气(直到盛氧化铜的试管内充满纯净的氢气) ②后点燃洒精灯加热 ③先熄灭洒精灯停止加热(当出现明显的实验现象后) ④后停止通氢气(等试管冷却后再停止) 简单记忆为“氢气早来晚走,酒精灯迟到早退” |
现象 | ①黑色氧化铜变成光亮红色 ②试管口处有小水珠 |
注意事项 | ①通氢气的导管必须伸入试管底部,保证与氧化铜充分反应 ②必须先通氢气后加热,否则可能会发生爆炸 ③停止加热后必须等试竹冷却后再停止通氢气,否则铜可能会重新被氧化 |
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