Question

小辉同学通过参考资料知道：Mg+CuO

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MgO+Cu．为探究该反应并采用热还原法制取金属铜，他在老师的指导下进行如下实验：将镁粉和氧化铜按一定比例充分混合，隔绝空气加热一段时间后，得到固体M．请你与小辉同学一起对该固体M进行探究．（资料：常温下，镁不与水发生反应；）
【对固体M的成分猜想】
猜想1：氧化镁和铜；                  猜想2：氧化镁和铜，还可能含有氧化铜；
猜想3：氧化镁和铜，还可能含有镁粉；
猜想4：氧化镁和铜，还可能含有

 

；
【进行实验】实验流程见下图：

【问题讨论】
（1）根据步骤①中产生的现象，可以判断上述猜想

 

一定不成立．
（2）步骤②的操作名称是

 

，它与步骤①共同用到的玻璃仪器是烧杯、

 

．
（3）产生气体A的反应方程式为

 

，固体B的化学式

 

，步骤①中一定发生的反应有

 

个．
（4）加热一段时间后，固体M中除镁粉外，是否还有氧化铜剩余？即猜想4是否成立．
①小红认为可根据上述实验中溶液C显蓝色的现象来判断，则发生反应的方程式为

 

．
②小辉认为可根据固体M与稀硫酸在微热的条件下充分反应后所得固体B的质量是否增加来判断．若固体B增加，则发生反应的方程式为

 

．

Answer 1

分析：【对固体M的成分猜想】Mg+CuO

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MgO+Cu猜想反应后固体M的成分；
【问题讨论】（1）根据步骤①中产生的现象：有气体A生成来判断；
（2）把浊液中的固体和溶液分开采用过滤的方法；根据过滤与溶解所用仪器解答；
（3）根据步骤①产生的现象；有气体生成和浊液解答；
（4）根据硫酸铜溶液的颜色以及镁与硫酸铜固体质量变化解答．

解答：解：【对固体M的成分猜想】将镁粉和氧化铜按一定比例充分混合，隔绝空气加热一段时间后，发生反应：Mg+CuO

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MgO+Cu，得到固体M，若镁粉和氧化铜恰好完全反应，则固体M为氧化镁和铜；若氧化铜过量，则固体M为氧化镁、铜和氧化铜；若镁粉过量，则固体M为氧化镁、铜和镁粉；若反应没有进行完全，反应物镁粉和氧化铜有剩余，则固体M为氧化镁、铜、镁粉和氧化铜；故猜想4填氧化铜和镁；
【问题讨论】（1）根据步骤①，固体M中加入足量稀硫酸有气体生成，说明固体M中一定有镁粉，猜想1、2一定不成立；
（2）把浊液中的固体和溶液分开采用过滤的方法，用到玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒，与步骤①（溶解）共同用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒；
（3）镁粉与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，化学方程是Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑；铜不与稀硫酸反应，故固体B的化学式为
Cu；步骤①发生的化学反应有2个，一是镁粉与稀硫酸反应，二是氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水；
（4）判断固体M中是否有氧化铜剩余，
①氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜溶液为蓝色，可根据上述实验中溶液C显蓝色的现象来判断；化学方程式为
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
②镁和硫酸铜反应，镁置换出硫酸铜中的铜，使固体质量增加，可根据固体M与稀硫酸在微热的条件下充分反应后所得固体B的质量是否增加来判断，若固体B增加，则发生反应的方程式为Mg+CuSO₄=MgSO₄+Cu．
故答案为：【对固体M的成分猜想】氧化铜和镁；
【问题讨论】（1）1、2；
（2）过滤，烧杯、玻璃棒；
（3）Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，Cu，2；
（4）①CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，②Mg+CuSO₄=MgSO₄+Cu．

点评：此题属于混合物的推断题，做此类题的关键是理清思路，镁粉与稀硫酸生成氢气来确定镁粉的存在，氧化铜可与硫酸反应生成硫酸铜，而使溶液变成蓝色，根据溶液是否呈蓝色可确定粉末中是否含有氧化铜．