Question

16．在學(xué)習(xí)過程中，小青同學(xué)提出一個(gè)問題：“碳燃燒時(shí)可能生成CO₂，也可能生成CO，那么碳與氧化銅反應(yīng)生成的氣體可有多種可能？”
【猜想】碳與氧化銅反應(yīng)生成的氣體中：①只有CO₂，則發(fā)生的化學(xué)方程式是C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；②只有CO；③既有CO，又有CO₂．
【查閱資料】浸有磷鉬酸的氯化鈀試紙遇CO₂無變化，但遇到微量CO立即變成藍(lán)色．
【方案設(shè)計(jì)】通過上述資料和已有知識(shí)，小青初步設(shè)想用浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙和澄清的石灰水對(duì)碳與氧化銅反應(yīng)生成的氣體進(jìn)行檢查．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】經(jīng)過思考之后，小青設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置．

【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）打開彈簧夾，先通一會(huì)兒純凈、干燥的N₂，通一會(huì)兒N₂的目的是除去裝置內(nèi)空氣，排除干擾；
（2）關(guān)閉彈簧夾，點(diǎn)燃酒精燈加熱．
【結(jié)論】充分反應(yīng)后，小青觀察到：試紙變藍(lán)，石灰水變渾濁，證明猜想③是正確的，A中可能觀察到的現(xiàn)象有紅色物質(zhì)生成．
【定量計(jì)算】小青稱取一定量的碳和氧化銅的混合物，充分反應(yīng)后，測(cè)得裝置A質(zhì)量減少了1.44g，裝置C質(zhì)量增加了0.88g，計(jì)算參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量為4.8g．
【反思與評(píng)價(jià)】從環(huán)保的角度分析該實(shí)驗(yàn)裝置中不完善之處是沒有尾氣處理（吸收）裝置．

Answer 1

分析 【猜想】根據(jù)反應(yīng)的原理來分析；
【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）因?yàn)榭諝庵杏蠧O₂，要排除干擾，故將裝置中的空氣排出；
【結(jié)論】根據(jù)結(jié)論和氣體的性質(zhì)推斷反應(yīng)的現(xiàn)象；
【定量計(jì)算】根據(jù)化學(xué)方程進(jìn)行計(jì)算；
【反思與評(píng)價(jià)】CO有毒，該題裝置的最后的尾氣需要處理．

解答 解：【猜想】①在高溫的條件下，碳與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳；
②根據(jù)題干信息分析可知，可能只生成一氧化碳，故填：CO；     
【實(shí)驗(yàn)步驟】要排除空氣的影響，故氮?dú)獾淖饔檬桥懦鲅b置內(nèi)的空氣；故填：排盡裝置中的空氣；       
【結(jié)論】反應(yīng)生成的氣體中既有CO，又有CO₂，則試紙變藍(lán)色，石灰水變渾濁．碳與氧化銅在高溫的條件下反應(yīng)生成物中有銅，故填：變成藍(lán)色；變渾濁；黑色固體變成紅色；  
【定量計(jì)算】裝置C增重的質(zhì)量就是吸收的二氧化碳的質(zhì)量，即0.88g，
設(shè)生成二氧化碳時(shí)，參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量為x，
 C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
   160           44
    x            0.88g
$\frac{160}{x}=\frac{44}{0.88g}$
解得：x=3.2g
生成一氧化碳的質(zhì)量為1.44g-0.88g=0.56g
設(shè)生成一氧化碳時(shí)，參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量為y，
C+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO↑；
  80          28
  y           0.56g
$\frac{80}{y}=\frac{28}{0.56g}$
y=1.6g
參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量為3.2g+1.6g=4.8g．
【反思與評(píng)價(jià)】CO有毒，不能排放到空氣中，需處理剩余的CO，故填：沒有進(jìn)行尾氣處理．
故答案為：【猜    想】C+2 CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2 Cu+CO₂↑，CO
【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）除去裝置內(nèi)空氣，排除干擾．
【結(jié)    論】變藍(lán)，變渾濁，有紅色物質(zhì)生成．
【定量計(jì)算】4.8．
【反思與評(píng)價(jià)】沒有尾氣處理（吸收）裝置．

點(diǎn)評(píng) 通過本題學(xué)生應(yīng)熟悉常見物質(zhì)的性質(zhì)及物質(zhì)的特性，用來檢驗(yàn)物質(zhì)，注意要拓展思維，不能牢固的認(rèn)為課本知識(shí)的不可改變性．