Question

某同學(xué)對H₂還原CuO的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。他稱取16.0 g CuO，按合理的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，至黑色CuO完全變?yōu)榧t色停止加熱，繼續(xù)通H₂至試管冷卻，稱量所得固體產(chǎn)物，質(zhì)量是13.4 g。

    請回答下列問題：

    （1）實(shí)驗(yàn)所得紅色物質(zhì)的成分是___________________（寫化學(xué)式）。

    （2）已知銅的氧化物都是堿性氧化物。又知Cu⁺不能穩(wěn)定存在，在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)：2Cu⁺══Cu+Cu²⁺

    該同學(xué)將實(shí)驗(yàn)所得物質(zhì)放入了過量稀H₂SO₄中，發(fā)現(xiàn)溶液為淺藍(lán)色，是何原因?________________（寫化學(xué)反應(yīng)方程式）。

Answer 1

解析：（1）如果CuO完全被還原為Cu，則

    CuO+H₂Cu+H₂O

     80                64

    16.0 g        m（Cu）

    m（Cu）==12.8 g＜13.4 g

    如果CuO被完全還原為Cu₂O，則

    2CuO+H₂Cu₂O+H₂O

    160                  144

    16.0 g?     m（Cu₂O）

    m（Cu₂O）=14.4 g＞13.4 g

    可見CuO的還原產(chǎn)物是Cu和Cu₂O。

    （2）由題意，Cu₂O是堿性氧化物，能跟酸發(fā)生復(fù)合解反應(yīng)生成鹽和水，即

    Cu₂O+H₂SO₄══Cu₂SO₄+H₂O

    Cu₂SO₄完全電離，電離出的Cu⁺在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)。即

    2Cu⁺══Cu+Cu²⁺或Cu₂SO₄══Cu+CuSO₄

    將以上反應(yīng)方程式疊加可得總反應(yīng)方程式。

答案：（1）Cu、Cu₂O�。�2）Cu₂O+H₂SO₄══Cu+CuSO₄+H₂O（或Cu₂O+H₂SO₄══Cu₂SO₄+H₂O，Cu₂SO₄══Cu+CuSO₄）