铁和铜是生活中常见的两种金属．让我们与甲、乙化学兴趣小组一起踏上探究之旅吧！（一）兴趣小组甲：久置的铜制品表面能生成Cu2（OH）2CO3．甲组同学以锈蚀严重的废铜屑为原料（假

Question

铁和铜是生活中常见的两种金属．让我们与甲、乙化学兴趣小组一起踏上探究之旅吧！
（一）兴趣小组甲：久置的铜制品表面能生成 Cu₂（OH）₂CO₃．甲组同学以锈蚀严重的废铜 屑为原料（假设不含其他杂质）制取纯铜．如图是兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案：
查阅资料：Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄═2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑

【分析评价】（1）步骤Ⅱ中 CO 的作用是___（填字母）．A．还原剂B．氧化剂
（2）步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是___．
（3）步骤Ⅴ过程发生反应的化学方程式为___．
（4）同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量：方案一___（填“>”或“=”或“<”）方案二．以上两种方案中，方案二优越于方案一，理由是___（答一点）．
【拓展探究】在方案一中，小明和小丽分别取 24 克氧化铜，用 CO 还原，小明得到 19.2克红色固体，小丽得到 20.8 克红色固体．为什么两人得到的红色固体质量不相等？查阅资料：
Ⅰ．CO 还原 CuO 时也可产生红色的氧化亚铜（Cu₂O）Ⅱ．Cu₂O+H₂SO₄（稀）═Cu+CuSO₄+H₂O
他们分析推断：
（1）一致认为___（填“小明”或“小丽”）的产物中没有 Cu₂O；
（2）用 CO 还原 8 克 CuO 得到红色固体 a 克，若红色固体为 Cu 和 Cu₂O 的混合物，则
a 的取值范围为___；
（3）可以用简单的实验验证红色固体中是否有 Cu₂O，请简述操作、现象及结论：___．
（二）兴趣小组乙：乙组同学对铁的锈蚀产生了浓厚的兴趣． 铁生锈是铁与空气中的一些物质反应生成氢氧化亚铁后，在空气中被氧化为氢氧化铁，氢氧化铁在日光照射下，缓慢分解，生成氧化铁 Fe₂O₃．铁锈的化学式可简单表示为 Fe₂O₃•nH₂O．
【提出问题】铁锈（Fe₂O₃•nH₂O）中 n 的值等于多少？
【查阅资料】（1）浓硫酸具有吸水性，是一种常用的液体干燥剂；碱石灰（是氢氧化钠 和氧化钙的混合物）可以吸收水和二氧化碳．
（2）Fe₂O₃•nH₂O (△.)/()Fe₂O₃+nH₂O
【问题探究】同学们发现实验室中有一保管不善的铁粉，大部分已经结块成红褐色，为了 探究铁锈（Fe₂O₃•nH₂O）的组成，称取 27g 这种部分锈蚀的铁粉样品（假 设不含其他杂质），按如图1所示装置进行实验．

（1）实验开始前，连接好仪器并___．
（2）实验中观察到 A 中的现象是___；请指出该装置中有一处明显不足___．
【数据处理】以下是 B、C 中质量不再变化时 B 中浓硫酸、C 中碱石灰装置质量变化情况，以及 A 中固体质量和加热时间的关系图（T₅ 后 A 中固体质量不再变化）．

	反应前（g）	反应后（g）
B	100	105.4
C	150	163.2

（3）装置 C 的作用是___．装置 B 和 C 是否可以颠倒？___（填“是”或“否”）． 写出 T₃～T₄ 时间段发生的化学方程式___．
（4）n 的值为___．若没有装置 D，则 n 的值将___（填“偏大”或“偏小”或“无 影响”）．
（5）关系图中 m 的值为___．

Answer 1

（一）
【分析评价】（1）步骤Ⅱ中 CO 的作用是还原剂．
故填：A．
（2）步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是过滤．
故填：过滤．
（3）步骤Ⅴ过程中，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，发生反应的化学方程式为：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
故填：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（4）同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量相等，这是因为两种方案中铜元素没有流失；
以上两种方案中，方案二优越于方案一，理由是操作简单．
故填：=；操作简单．
【拓展探究】（1）一致认为小明的产物中没有 Cu₂O，这是因为 24 克氧化铜中铜元素质量是19.2g．
故填：小明．
（2）如果红色固体都是铜，则红色固体质量是：8g×(64)/(80)×100%=6.4g，
如果红色固体都是氧化亚铜，则红色固体质量为：6.4g÷(128)/(144)×100%=7.2g，
若红色固体为 Cu 和 Cu₂O 的混合物，则a 的取值范围为6.4<a<7.2．
故填：6.4<a<7.2．
（3）实验验证红色固体中是否有 Cu₂O的操作、现象及结论：取样滴加足量的稀硫酸，若溶液变蓝，说明含 Cu₂O．
故填：取样滴加足量的稀硫酸，若溶液变蓝，说明含 Cu₂O．
（二）
（1）实验开始前，连接好仪器并检查装置的气密性．
故填：检查装置的气密性．
（2）实验中观察到 A 中的现象是：固体逐渐变为黑色；
该装置中有一处明显不足是未进行尾气处理．
故填：固体逐渐变为黑色；未进行尾气处理．
（3）装置 C 的作用是吸收生成的二氧化碳；
装置 B 和 C 不能颠倒，这是因为如果颠倒，则生成的水和二氧化碳都被碱石灰吸收；
 写T₃～T₄ 时间段，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，发生的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO(高温.)/()2Fe+3CO₂．
故填：吸收生成的二氧化碳；否；Fe₂O₃+3CO(高温.)/()2Fe+3CO₂．
（4）由表中数据可知，反应生成水的质量为：105.4g-100g=5.4g，
反应生成二氧化碳的质量为：163.2g-150g=13.2g，
设氧化铁的质量为x，
Fe₂O₃+3CO(高温.)/()2Fe+3CO₂，
160                              132
x                                13.2g
(160)/(x)=(132)/(13.2g)，
x=16g，
根据题意有：Fe₂O₃•nH₂O，
                     160    18n
                     16g    5.4g
(160)/(16g)=(18n)/(5.4g)，
n=3，
若没有装置 D，则由上面计算n的值可知，n的值将偏小．
故填：3；偏小．
（5）关系图中m的值为混合物中铁的质量和反应生成的铁的质量之和，铁的质量为：27g-（16g+5.4g）+16g×(112)/(160)×100%=16.8g，
故填：16.8．