Question

4．小明用木炭粉還原氧化銅來制取銅，反應(yīng)化學(xué)方程式為：C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
他根據(jù)碳的化學(xué)性質(zhì)分析，認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)有一氧化碳產(chǎn)生．
【查閱資料】一氧化碳?xì)怏w能使?jié)駶?rùn)的黃色氯化鈀試紙變藍(lán)色．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】小明設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

（1）A裝置中酒精燈加網(wǎng)罩的目的是使火焰集中，提高溫度．
（2）剛用酒精燈給試管A加熱時(shí)，B裝置中就立刻產(chǎn)生氣泡，但液體并沒有渾濁的現(xiàn)象出現(xiàn)，原因是試管內(nèi)的空氣受熱膨脹從導(dǎo)管口逸出．
（3）C中濕潤(rùn)黃色氯化鈀試紙變藍(lán)，說明有CO氣體生成，證明小明的判斷是正確的．你覺得實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生該氣體的原因可能是（寫一條）：木炭與試管內(nèi)空氣中的氧氣反應(yīng)生成CO（或木炭與反應(yīng)中生成的CO₂作用生成CO；其他答案合理也可給分）．
（4）設(shè)計(jì)裝置時(shí)還要考慮環(huán)保因素，因此，要在裝置C右側(cè)導(dǎo)管口添加尾氣處理裝置．
（5）當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，小明發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題：若先停止加熱，B裝置內(nèi)的石灰水會(huì)倒吸進(jìn)試管中而導(dǎo)致試管炸裂，但若先去除B裝置，則會(huì)導(dǎo)致試管中紅熱的銅被空氣中的氧氣重新氧化成氧化銅．請(qǐng)你幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作，將試管中還原出的銅倒出：先用彈簧夾夾緊A、B裝置間的橡皮管，再熄滅酒精燈并除去B、C裝置，待試管冷卻后再將試管中的粉末倒出．

Answer 1

分析 根據(jù)在高溫條件下碳能還原氧化銅生成銅和二氧化碳進(jìn)行解答；
（1）根據(jù)A裝置中酒精燈加網(wǎng)罩的目的是使火焰集中，提高溫度進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)剛用酒精燈給試管A加熱時(shí)，試管內(nèi)的空氣受熱膨脹從導(dǎo)管口逸出進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)一氧化碳能使?jié)駶?rùn)黃色氯化鈀試紙變藍(lán)進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)一氧化碳有毒進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)進(jìn)行解答．

解答 解：在高溫條件下碳能還原氧化銅生成銅和二氧化碳，發(fā)生的反應(yīng)方程式為：C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；故填：C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
故答案為：C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
（1）A裝置中酒精燈加網(wǎng)罩的目的是使火焰集中，提高溫度；
（2）剛用酒精燈給試管A加熱時(shí)，試管內(nèi)的空氣受熱膨脹從導(dǎo)管口逸出，所以B裝置中就立刻產(chǎn)生氣泡，但液體并沒有渾濁的現(xiàn)象出現(xiàn)；
（3）一氧化碳能使?jié)駶?rùn)黃色氯化鈀試紙變藍(lán)，所以C中濕潤(rùn)黃色氯化鈀試紙變藍(lán)，說明有一氧化碳?xì)怏w生成，產(chǎn)生該氣體的原因可能是木炭與試管內(nèi)空氣中的氧氣反應(yīng)生成CO（或木炭與反應(yīng)中生成的CO₂作用生成CO；其他答案合理也可給分）；
（4）一氧化碳有毒，逸出會(huì)污染空氣，所以設(shè)計(jì)裝置時(shí)還要考慮環(huán)保因素，因此，要在裝置C右側(cè)導(dǎo)管口添加尾氣處理裝置；
（5）當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，小明發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題：若先停止加熱，B裝置內(nèi)的石灰水會(huì)倒吸進(jìn)試管中而導(dǎo)致試管炸裂，但若先去除B裝置，則會(huì)導(dǎo)致試管中紅熱的銅被空氣中的氧氣重新氧化成氧化銅，所以設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案：將試管中還原出的銅倒出的方法：先用彈簧夾夾緊A、B裝置間的橡皮管，再熄滅酒精燈并除去B、C裝置，待試管冷卻后再將試管中的粉末倒出．
故答案為：（1）使火焰集中，提高溫度；
（2）剛加熱時(shí)，試管內(nèi)的空氣受熱膨脹從導(dǎo)管口逸出；
（3）CO；木炭與試管內(nèi)空氣中的氧氣反應(yīng)生成CO（或木炭與反應(yīng)中生成的CO₂作用生成CO；其他答案合理也可給分）；
（4）尾氣處理；
（5）B裝置內(nèi)的石灰水會(huì)倒吸進(jìn)試管中；試管中紅熱的銅被空氣中的氧氣重新氧化成氧化銅；先用彈簧夾夾緊A、B裝置間的橡皮管，再熄滅酒精燈并除去B、C裝置，待試管冷卻后再將試管中的粉末倒出．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，掌握碳具有還原性、木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、化學(xué)方程式的書寫等即可正確解答本題．