Question

1．某�；瘜W(xué)學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)碳的化學(xué)性質(zhì)的過(guò)程中，按如圖1進(jìn)行了木炭與氧化銅在高溫加熱條件下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)．
【小組實(shí)驗(yàn)】
（1）木炭與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式是C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
（2）該同學(xué)現(xiàn)察到反應(yīng)的現(xiàn)象一是：澄清石灰水變渾濁．
現(xiàn)象二是：冷卻后的試管里的粉末由黑色變成紅色．
【提出猜想】
（3）小組某同學(xué)對(duì)充分反應(yīng)冷卻后的試管里粉末的成分，提出了如下猜想，請(qǐng)將猜想五補(bǔ)充完整．
猜想一：粉末是銅
猜想二：粉末是氧化銅
猜想三：粉末是銅、氧化銅和木炭
猜想四：粉末是銅和木炭
猜想五：粉末是氧化銅、銅
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想】
（4）上述猜想中，明顯不合理的是猜想三；
（5）小組同學(xué)為了驗(yàn)證猜想一的成立，設(shè)計(jì)了如圖2實(shí)驗(yàn)，取樣品粉末于鉗堝中，通過(guò)稱(chēng)取加熱前后粉末的質(zhì)量來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．要證明猜想一成立的依據(jù)是紅色粉末變成黑色．用相同的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明猜想四可（填“可”或“不可”）行．試說(shuō)明理由．

【拓展延伸】
如果猜想四成立，某同學(xué)再用如圖3所示裝置（鐵架臺(tái)等略）．取10.0g粉末放入裝置B中，通過(guò)測(cè)出的反應(yīng)前后裝置C的質(zhì)量來(lái)測(cè)定粉末中鋼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)． 

	反應(yīng)前/g	反應(yīng)后/g
裝置C的質(zhì)量	10.0	14.4

（己知：堿石灰是生石灰（CaO）和氫氣化鈉固體混合物，是一種干燥劑，它還能吸收二氧化碳?xì)怏w）
通過(guò)計(jì)算，粉末中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是88%．
【問(wèn)題和討論】
（7）實(shí)驗(yàn)完成后，老師評(píng)議說(shuō)：“為了減少實(shí)驗(yàn)的誤差，上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還需要做兩處改進(jìn)．”其改進(jìn)的措施是在B裝置前加濃硫酸的干燥裝置，在C裝置后再加一個(gè)堿石灰裝置．

Answer 1

分析 【小組實(shí)驗(yàn)】（1）根據(jù)碳和氧化銅在高溫的條件下生成銅和二氧化碳進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)會(huì)生成碳酸鈣沉淀和水，氧化銅是黑色，銅是紅色金屬進(jìn)行分析；
【提出猜想】（3）根據(jù)反應(yīng)物和生成物的組合進(jìn)行猜想；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想】（4）根據(jù)氧化銅和碳高溫會(huì)發(fā)生反應(yīng)進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)銅和氧氣加熱會(huì)生成氧化銅，碳和氧氣點(diǎn)燃會(huì)生成二氧化碳進(jìn)行分析；
【拓展延伸】根據(jù)堿石灰增加的質(zhì)量就是二氧化碳的質(zhì)量，然后依據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；
【問(wèn)題和討論】（7）根據(jù)過(guò)氧化氫溶液中的水蒸氣、空氣中的二氧化碳會(huì)與堿石灰反應(yīng)進(jìn)行分析．

解答 解：【小組實(shí)驗(yàn)】（1）碳和氧化銅在高溫的條件下生成銅和二氧化碳，化學(xué)方程式為：C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
（2）二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)會(huì)生成碳酸鈣沉淀和水，氧化銅是黑色，銅是紅色金屬，所以同學(xué)現(xiàn)察到反應(yīng)的現(xiàn)象一是：澄清石灰水變渾濁，現(xiàn)象二是：冷卻后的試管里的粉末由黑色變成紅色；
【提出猜想】（3）通過(guò)分析題中的猜想可知，猜想五：氧化銅、銅；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想】（4）氧化銅和碳高溫會(huì)發(fā)生反應(yīng)，所以明顯不合理的是猜想三；
（5）銅和氧氣加熱會(huì)生成氧化銅，所以要證明猜想一成立的依據(jù)是紅色粉末變成黑色，碳和氧氣點(diǎn)燃會(huì)生成二氧化碳，所以用相同的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明猜想四可行，理由是：加熱固體粉末，固體粉末減少；
【拓展延伸】堿石灰增加的質(zhì)量就是二氧化碳的質(zhì)量，所以二氧化碳的質(zhì)量是：4.4g，
設(shè)參加反應(yīng)的碳的質(zhì)量為x
C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂，
12        44
x         4.4g
$\frac{12}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=1.2g
所以銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{10g-1.2g}{10g}$×100%=88%；
【問(wèn)題和討論】（7）過(guò)氧化氫溶液中的水蒸氣、空氣中的二氧化碳會(huì)與堿石灰反應(yīng)，所以改進(jìn)的措施是：在B裝置前加濃硫酸的干燥裝置，在C裝置后再加一個(gè)堿石灰裝置．
故答案為：【小組實(shí)驗(yàn)】（1）C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
（2）澄清石灰水變渾濁，由黑色變成紅；
【提出猜想】（3）氧化銅、銅；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想】（4）三；
（5）紅色粉末變成黑色，加熱固體粉末，固體粉末減少；
【拓展延伸】88；
【問(wèn)題和討論】（7）在B裝置前加濃硫酸的干燥裝置，在C裝置后再加一個(gè)堿石灰裝置．

點(diǎn)評(píng) 在解此類(lèi)題時(shí)，首先分析題中考查的問(wèn)題，然后結(jié)合學(xué)過(guò)的知識(shí)和題中的提示進(jìn)行解答．