Question

【題目】化學(xué)興趣小組的同學(xué)們在實驗室發(fā)現(xiàn)一些黑色粉末，是做“碳還原氧化銅”的實驗時剩余的藥品，于是對其成分進行探究． 【猜想與實驗設(shè)計】：小紅猜測：黑色粉末是CuO．她設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置．

實驗步驟取適量該粉末放入玻璃管中，打開K通入CO，排盡空氣后加熱．
【實驗現(xiàn)象】

	現(xiàn)象
A裝置	黑色粉末逐漸變成紅色
B裝置	澄清石灰水變渾濁

（1）【實驗結(jié)論】該黑色粉末是CuO．B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ．
（2）【評價與反思】 小蕓認為該實驗裝置存在安全隱患，需要改進的是；
小蕓還認為小紅的實驗結(jié)論是有欠缺的，她認為該黑色粉末的成分是 ，
， 理由是 ．
（3）小紅經(jīng)過反思，改進了實驗并確認了黑色粉末的成分．請?zhí)顚懴卤恚?

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論

Answer 1

【答案】
（1）Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
（2）增加尾氣處理裝置；一定含氧化銅；也可能是混有炭粉的氧化銅；含有炭粉的氧化銅也能出現(xiàn)同樣的實驗現(xiàn)象
（3）①關(guān)閉K，②取適量該粉末放入玻璃管中，③加熱；若A中黑的粉末變紅，B中的澄清石灰水變渾濁；若A、B中均無明顯現(xiàn)象；該黑色粉末是碳粉和氧化銅的混合物；該黑色粉末是氧化銅
【解析】解：根據(jù)“小紅猜測：黑色粉末是CuO．她設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置”同時參考科學(xué)探究的要素，可知該步驟為猜想與實驗設(shè)計．【實驗結(jié)論】一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O． 【評價與反思】（2）一氧化碳有毒，為了防止空氣污染，對裝置進行改進，要增加尾氣處理裝置；碳與一氧化碳不反應(yīng)，不影響實驗現(xiàn)象，所以結(jié)論應(yīng)為一定含氧化銅，也可能是混有炭粉的氧化銅．（3）由于碳和氧化銅反應(yīng)生成紅色的銅和二氧化碳氣體，可先加熱固體物質(zhì)，如粉末變紅，生成的氣體能使澄清的石灰水變渾，則證明粉末不炭和氧化銅的混合物；如加熱無明顯現(xiàn)象，則證明只有氧化銅．
所以答案是：猜想與實驗設(shè)計；【實驗結(jié)論】Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
【評價與反思】（2）增加尾氣處理裝置；一定含氧化銅，也可能是混有炭粉的氧化銅；含有炭粉的氧化銅也能出現(xiàn)同樣的實驗現(xiàn)象；（3）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①關(guān)閉K，②取適量該粉末放入玻璃管中，③加熱	若A中黑的粉末變紅，B中的澄清石灰水變渾濁．	該黑色粉末是碳粉和氧化銅的混合物
	若A、B中均無明顯現(xiàn)象．	該黑色粉末是氧化銅

其他方法，例如：實驗步驟①取少量黑色粉末稱重，②置于在空氣中充分加熱冷卻后再稱重，實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論若質(zhì)量減少則該黑色粉末是炭粉和氧化銅的混合物；若質(zhì)量不變則該黑色粉末是氧化銅．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)的相關(guān)知識，掌握一般步驟：提出問題→猜想與假設(shè)→設(shè)計實驗→實驗驗證→記錄與結(jié)論→反思與評價，以及對一氧化碳的毒性的理解，了解有毒：吸進肺里與血液中的血紅蛋白結(jié)合，使人體缺少氧氣而中毒．