Question

【題目】碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)如圖所示。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。

（提出問(wèn)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)生成的氣體是否也有多種可能？

（作出猜想）猜想①：CO

猜想②：CO2

猜想③：___________。

（設(shè)計(jì)方案）實(shí)驗(yàn)裝置如圖（濃硫酸具有吸水作用）。打開(kāi) K，緩緩?fù)ㄈ敫稍锏牡獨(dú)庖欢螘r(shí) 間，關(guān)閉 K，點(diǎn)燃酒精噴燈和酒精燈，充分反應(yīng)后，熄滅酒精噴燈和酒精燈，打開(kāi) K，再通 一段時(shí)間氮?dú)狻?/span>

方案一：從定性觀(guān)察角度判斷

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí) A 處的現(xiàn)象是___________。

（2）若猜想①成立，B、D 處的現(xiàn)象是___________（填序號(hào)）。

a．B 中變渾濁，D 處能點(diǎn)燃 b．B 中變渾濁，D 處不能點(diǎn)燃

c．B 中無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，D 處能點(diǎn)燃 d．B 中無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，D 處不能點(diǎn)燃

方案二：從定量計(jì)算角度判斷

取一定量炭粉和 4g 氧化銅的混合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并測(cè)定表格中的四個(gè)數(shù)據(jù)：

（3）若猜想②成立，則理論上（m4-m3）___________（m1-m2）（選填“<”、“>”或“=”）。

（4）若猜想③成立且 CuO 全部轉(zhuǎn)化成 Cu，則參加反應(yīng)的碳的質(zhì)量 m 的取值范圍是 ___________。

（交流反思）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前緩緩?fù)ㄈ氲獨(dú)獾哪康氖?/span>___________。

Answer 1

【答案】C+2CuO 2Cu+CO2↑ CO 和 CO2 A 中黑色固體逐漸變紅 c = 0.3g＜m＜0.6g 排出裝置內(nèi)空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)，防止空氣中成分干擾 A、B、C 的質(zhì) 量變化。

【解析】

碳與氧化銅在高溫的條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，故反應(yīng)的化學(xué)方程式寫(xiě)為：C+2CuO 2Cu+CO2↑；

碳燃燒時(shí)可能生成 CO2 ，也可能生成 CO，則碳燃燒時(shí)也可能同時(shí)生成CO 和 CO2，故填CO 和 CO2；

裝置A中碳與氧化銅在高溫的條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，可觀(guān)察到的現(xiàn)象是A 中黑色固體逐漸變紅，故填A 中黑色固體逐漸變紅；

若猜想①成立，CO不與澄清石灰水反應(yīng)，在D處CO被點(diǎn)燃，所以觀(guān)察到的現(xiàn)象是B 中無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，D 處能點(diǎn)燃，故填c；

若猜想②成立，反應(yīng)后生成的氣體只有CO2，則m4-m3是裝置B吸收的二氧化碳的質(zhì)量，m1-m2是裝置A生成的二氧化碳的質(zhì)量，理論上應(yīng)該相同，故填=；

解：設(shè)氧化銅與碳反應(yīng)生成一氧化碳消耗碳的質(zhì)量為x

x 4g

12:80=x:4g

x=0.6g

設(shè)氧化銅與碳反應(yīng)生成二氧化碳消耗碳的質(zhì)量為y

12:160=y:4g

y=0.3g

參加反應(yīng)的碳的質(zhì)量 m 的取值范圍是0.3g＜m＜0.6g，故填0.3g＜m＜0.6g；

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前緩緩?fù)ㄈ氲獨(dú)饪梢耘懦鲅b置內(nèi)空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)，同時(shí)防止空氣中成分CO2干擾 A、B、C 的質(zhì)量變化，故填排出裝置內(nèi)空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)，防止空氣中成分干擾 A、B、C 的質(zhì)量變化。