Question

實驗創(chuàng)新小組對木炭還原氧化銅的實驗進(jìn)行了改進(jìn)，其操作步驟如下（并填寫下述各空）：
①取一片銅片，用砂紙除去其表面的氧化物使其表面呈光亮的紫紅色；
②用灑精燈將上述銅片燒到紅熱后，立即伸入到集滿氧氣的集氣瓶中，觀察到的現(xiàn)象為：銅片表面變成

 

 色；
③在一支干燥的大試管中裝入一定量的經(jīng)烘干處理過的木炭粉，再將經(jīng)過②處理過的銅片部分埋入木炭粉中，按照甲圖所示的裝置圖連接好各種儀器；
④加熱大試管，其中發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式為：

 

；
⑤當(dāng)觀察到澄清石灰水

 

 后，先移走導(dǎo)管，后停止加熱；

⑥待試管冷卻后，用鑷子取出銅片，洗凈后觀察．
分析上述步驟，回答下列問題：
（1）②中用到的夾持儀器是

 

 （填名稱）；
（2）⑤中“先”、“后”顛倒，造成的后果是：

 

；
（3）⑥中觀察到的現(xiàn)象是：銅片表面埋入木炭粉的部分

 

．
（4）小剛同學(xué)經(jīng)過分析后改進(jìn)裝置選用乙圖裝置來進(jìn)行實驗：甲乙兩種裝置相比，乙裝置的優(yōu)點(diǎn)之一是

 

．實驗過程中，小剛發(fā)現(xiàn)W管右端的氣球鼓起來了，實驗結(jié)束冷卻到室溫后，氣球依然鼓著，他經(jīng)過探究發(fā)現(xiàn)氣球中的氣體是CO₂和CO的混合物．小剛對CO產(chǎn)生的原因進(jìn)行了猜測：可能是木炭和氧化銅在高溫條件下直接發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CO，這個反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；也可能是木炭和氧化銅在高溫條件生成產(chǎn)生的CO₂和多余的木炭發(fā)生了新的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了CO．這個實驗說明，相同的反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)變化時，因為

 

不同，可能得到不同的生成物．（注意：若答對以上兩問將獎勵4分，但化學(xué)試卷總分不超過60分．）

Answer 1

分析：②根據(jù)銅易被氧氣氧化的性質(zhì)來回答；
④碳還原氯化銅的化學(xué)方程式；
⑤根據(jù)焦炭和氧化銅發(fā)生置換反應(yīng)的性質(zhì)及其產(chǎn)物來回答；
（1）②根據(jù)加熱試管中物質(zhì)的方法來選擇儀器；
（2）⑤根據(jù)實驗結(jié)束的步驟：先移走導(dǎo)管，后停止加熱，否則會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象來回答；
（3）⑥根據(jù)碳和氧化銅反應(yīng)生成紫紅色的銅和二氧化碳來回答；
（4）裝置乙有尾氣處理裝置，而裝置甲無尾氣處理裝置；木炭和氧化銅在高溫下直接還原出銅；參加反應(yīng)的物質(zhì)的量不同，生成物也可能不同．

解答：解：②銅易被氧氣氧化生成黑色的氧化銅，故銅表面變黑；
④發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑；
⑤產(chǎn)生的二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
（1）②用灑精燈將銅片燒到紅熱后，應(yīng)該用坩堝鉗夾持著立即伸入到集滿氧氣的集氣瓶中進(jìn)行下一步的實驗；
（2）⑤實驗結(jié)束的步驟：先移走導(dǎo)管，后停止加熱，否則會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，使試管炸裂；
（3）⑥碳和氧化銅反應(yīng)生成紫紅色的銅和二氧化碳，所以銅片表面埋入木炭粉的部分由黑色變成紫紅色；
（4）裝置乙有尾氣處理裝置，能防止生成的一氧化碳排出污染空氣，而裝置甲無尾氣處理裝置；木炭和氧化銅在高溫下直接還原出銅；參加反應(yīng)的物質(zhì)的量不同，生成物也可能不同．
故答案為：黑；C+2CuO

高溫  .

2CuO+CO₂↑；變渾濁；坩堝鉗；石灰水倒吸到大試管中，使試管炸裂；由黑色變成紫紅色；環(huán)保；CuO+C

高溫  .

Cu+CO；反應(yīng)物的量．

點(diǎn)評：本題主要考查碳和氧化銅反應(yīng)的原理，并考查了一些化學(xué)實驗基本操作和實驗原則方面的問題，是一道綜合性很強(qiáng)的題目．