Question

某興趣小組在做完碳還原氧化銅試驗(yàn)后，進(jìn)行了如圖的探究

【猜想】把氧化銅還原成銅的物質(zhì)是：Ⅰ石墨；Ⅱ

 

．
【實(shí)驗(yàn)】用天平稱量1.5g氧化銅粉末，直接用鋁箔紙包裹．按上述操作步驟實(shí)驗(yàn)，黑色粉末

 

，那么猜想Ⅱ不成立．
【結(jié)論】石墨棒能使氧化銅還原成銅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

【改進(jìn)】把石墨棒換成鋁粉重復(fù)上述操作，又獲成功．那么稱取等量的鋁粉并進(jìn)行同樣的操作，其目的是

 

．改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)證明，金屬鋁與銅活動(dòng)順序是

 

，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

【拓展】如果使用復(fù)印機(jī)的“碳粉”代替石墨棒還原氧化銅，效果更好．聯(lián)想在空氣中灼燒的鐵絲不能燃燒，而鐵粉能燃燒能燃燒，其原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：碳的化學(xué)性質(zhì),金屬的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：碳單質(zhì)與含碳化合物的性質(zhì)與用途,金屬與金屬材料

分析：根據(jù)題干提供的信息進(jìn)行分析，根據(jù)含有的物質(zhì)推斷具有還原性的物質(zhì)，依據(jù)反應(yīng)物和生成物以及反應(yīng)的條件書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式；據(jù)此解答．

解答：解：猜想：給出的物質(zhì)中有氧化銅、石墨棒和鋁箔，因此能還原氧化銅的物質(zhì)就從石墨和鋁箔進(jìn)行猜想；
實(shí)驗(yàn)：氧化銅是黑色的粉末，被還原以后生成的銅粉是紅色的，如果猜想II不成立，則看不到黑色粉末變紅的現(xiàn)象；
結(jié)論：石墨的組成元素是碳，碳和氧化銅在高溫的條件下能反應(yīng)生成銅和二氧化碳，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：2CuO+C

高溫  .

2Cu+CO₂↑；
改進(jìn)實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要注意控制變量，稱量等質(zhì)量的鋁粉，是采用了控制變量法，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)以后，鋁能把氧化銅的銅置換出來，說明鋁的活動(dòng)性強(qiáng)于銅，鋁和氧化銅在高溫的條件下能反應(yīng)生成氧化鋁和銅，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式并配平：2Al+3CuO

高溫  .

Al₂O₃+3Cu；
拓展：鐵絲在空氣中不能燃燒而鐵粉能燃燒，說明反應(yīng)物的接觸面積（或物質(zhì)形狀）影響反應(yīng)速率（或反應(yīng)物間的接觸面積大，反應(yīng)速率）．
故答案為：
鋁箔；不變紅；2CuO+C

高溫  .

2Cu+CO₂↑；對比試驗(yàn)（或控制變量法）；Al大于Cu；2Al+3CuO

高溫  .

Al₂O₃+3Cu；反應(yīng)物的接觸面積（或物質(zhì)形狀）影響反應(yīng)速率（或反應(yīng)物間的接觸面積大，反應(yīng)速率大）．

點(diǎn)評：本題考查的是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，此類題目較難，但是抓住解題的突破口，各個(gè)擊破，從而可以順利作答．