Question

【题目】老师在实验室将浸泡了硫酸铜溶液的蓝色滤纸在酒精灯火焰上加热，观察到滤纸变白色，由湿润变干燥后燃烧起来；在燃烧后的灰烬中有少量红色固体。同学们很好奇，对红色固体的成分进行了下列探究。

（提出问题）红色固体是什么物质？

（查阅资料）①硫酸铜晶体或硫酸铜溶液为蓝色；无水硫酸铜是一种白色固体；温度达到200 ℃时，CuSO4开始分解生成CuO和另一种氧化物，反应过程中元素的化合价不变；

②温度超过1 000 ℃时，CuO分解生成红色的Cu2O；Cu2O难溶于水，但能与稀硫酸发生反应，生成Cu2＋和Cu。

（猜想与假设）猜想1：红色固体是Cu；

猜想2：红色固体是Cu2O；

猜想3：红色固体是__________________________；

猜想4：红色固体是Fe2O3。

（进行实验）将红色固体加入足量的稀硫酸中，无明显现象，说明猜想______成立。

（交流讨论）(1)通过讨论，同学们一致认为猜想4不成立，理由是______________________________________________。

(2)加热时，浸有硫酸铜溶液的滤纸刚开始不燃烧，原因是______________________________。

(3)实验中，CuSO4受热分解生成CuO和__________(填化学式)。

(4)滤纸的组成元素是C、H、O，实验中产生铜的原因可能是滤纸在燃烧过程中产生的碳与分解产生的氧化铜发生了反应；同时该实验还说明滤纸的着火点低于1 000 ℃，理由是

___________________________________。

Answer 1

【答案】Cu和Cu2O的混合物1反应物中没有铁元素(或不符合质量守恒定律)温度没有达到可燃物的着火点SO3如果滤纸燃烧时温度超过1 000 ℃，则最终固体中会有Cu2O

【解析】

作出猜想：根据温度超过1000℃，CuO才分解生成氧化亚铜（Cu2O）；Cu2O呈红色，铜也是红色；还可能是Cu、Cu2O的混合物；

进行实验：由于铜不能与稀硫酸发生反应而Cu2O能与稀硫酸反应生成铜和硫酸铜，反应后溶液呈蓝色说明固体中含有Cu2O；若无现象，则固体中只含有铜；根据探究，取少量红色固体于试管中，加入稀硫酸，固体不溶解，溶液仍为无色，则固体中只含有铜；

交流讨论：(1)根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变，反应物中没有铁元素，所以不能得到Fe2O3；

(2)将浸有硫酸铜溶液的滤纸点燃，刚开始不能燃烧，是因为没有达到燃烧所需的最低温度（着火点）；

(3)CuSO4开始分解生成CuO和另一种氧化物，此反应前后各元素的化合价保持不变，故CuSO4受热分解生成CuO和SO3；

(4)当温度超过1000℃时，CuO分解生成红色的Cu2O。