小华将浸泡过硫酸铜溶液后晾干所得的蓝色滤纸放在酒精灯火焰上,观察到滤纸并不会立即燃烧,而是由蓝变白后才燃烧。他好奇地发现在燃烧后的灰烬中有少量红色固体,于是进行多次重复试验,收集到一定量的红色固体后进行了相关探究。
(提出问题)红色固体是什么物质?它是如何产生的?
(查阅资料)①蓝色CuSO
4•5H
2O在200℃左右失水生成白色CuSO
4,CuSO
4在500℃左右开始分解生成CuO和另一种非金属化合物A。
②温度超过1000℃,CuO会分解生成氧化亚铜(Cu
2O);Cu
2O是红色固体,能与稀硫酸发生如下反应:Cu
2O+H
2SO
4=CuSO
4+Cu+H
2O。
(提出猜想)猜想I:红色固体是Cu:猜想Ⅱ:红色固体是Cu
2O;猜想Ⅲ:红色固体是____。
(实验探究)操作1:取少量红色固体在酒精灯外焰上灼烧,红色固体出现变黑现象。操作2:取少量红色固体于试管中,加入稀硫酸,固体不溶解,溶液无色。
(得出结论)操作1证明猜想____不能成立。操作2证明猜想____也不能成立。
由此确定,红色固体是____。
(拓展反思)
(1)经过晾干的硫酸铜蓝色滤纸放在火焰上不能立即燃烧,是因为____。
(2)滤纸主要含碳、氢、氧三种元素,红色固体应该是滤纸在燃烧过程中产生的碳或一氧化碳与CuO发生反应的结果。其中,一氧化碳与CuO反应的化学方程式为____。
(3)若CuSO
4受热分解前后各元素的化合价保持不变,则A的化学式为____。
(4)我国古代采用煅烧绿矾法制硫酸。若在空气中进行煅烧,可发生的反应之一是4FeSO
4+O
2
2X+4A,则X的化学式为____,X的主要用途是____(写一条)。