(2010?梧州)梧州市某中學(xué)化學(xué)興趣小組按照課本實(shí)驗(yàn)方法(如圖19甲),做木炭與氧化銅反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)很難觀(guān)察到紫紅色銅的生成,卻往往有暗紅色固體出現(xiàn).他們決定對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究和改進(jìn).

【提出問(wèn)題】暗紅色的固體是什么?如何選擇合適的條件,使木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯?
【查閱資料】銅有+1和+2兩種化合價(jià),通常情況下,氧的化合價(jià)為-2,碳的化合價(jià)為+4或-4.
【猜想與假設(shè)】
(1)同學(xué)們認(rèn)為這種暗紅色固體可能是一種化合物,并猜測(cè)它的化學(xué)式為
Cu2O(Cu4C、Cu2C)
Cu2O(Cu4C、Cu2C)

(2)同學(xué)們還認(rèn)為,通過(guò)改變反應(yīng)物的狀態(tài)、質(zhì)量比,以及反應(yīng)裝置,可以使該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯,減少出現(xiàn)暗紅色固體的情況.
【分析與交流】
(1)小吳建議用超細(xì)炭粉與氧化銅粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn).你認(rèn)為這樣建議的原理是
這是固體反應(yīng)物間的反應(yīng),使用顆粒更小的反應(yīng)物,可以增加表面積,有利于反應(yīng)
的進(jìn)行.
這是固體反應(yīng)物間的反應(yīng),使用顆粒更小的反應(yīng)物,可以增加表面積,有利于反應(yīng)
的進(jìn)行.

(2)小周建議用圖19的乙裝置替代甲裝置.與甲相比較,乙裝置中將試管直立放
置的作用是
有利于集中加熱,獲得持續(xù)高溫.
有利于集中加熱,獲得持續(xù)高溫.

(3)對(duì)下列三種氧化銅和碳的質(zhì)量比例,小施建議選擇
A
A
(填選項(xiàng)序號(hào))的比例.
A. 32:3       B. 40:3       C. 48:3
你認(rèn)為小施這樣選擇的理由是
反應(yīng)中炭粉會(huì)與試管內(nèi)的氧氣反應(yīng)而部分消耗,故稍過(guò)量的炭粉有利于反應(yīng)
的進(jìn)行.
反應(yīng)中炭粉會(huì)與試管內(nèi)的氧氣反應(yīng)而部分消耗,故稍過(guò)量的炭粉有利于反應(yīng)
的進(jìn)行.

【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】
同學(xué)們決定按改進(jìn)后的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他們?cè)跈z驗(yàn)了乙裝置的
氣密性
氣密性
后,往試管中加入已干燥的藥品并開(kāi)始加熱,當(dāng)看到澄清的石灰水剛出現(xiàn)渾濁時(shí),
不能
不能
(填“可以”或“不能”)確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開(kāi)始反應(yīng).
不久,即可看到試管底部變紅熱,停止加熱后,仍能看到紅熱現(xiàn)象,并沿試管底部自下而上蔓延,這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明該反應(yīng)是
(填“吸”或“放”)熱反應(yīng).
待反應(yīng)結(jié)束,先將導(dǎo)氣管從石灰水中取出,然后關(guān)閉止水夾,讓產(chǎn)物自然冷卻.若不關(guān)閉止水夾,可能出現(xiàn)的問(wèn)題是
空氣會(huì)進(jìn)入反應(yīng)的試管中,使生成的依然灼熱的銅重新被氧化
空氣會(huì)進(jìn)入反應(yīng)的試管中,使生成的依然灼熱的銅重新被氧化
.待產(chǎn)物冷卻后,同學(xué)們終于找到了期待已久的紫紅色銅珠,實(shí)驗(yàn)獲得了圓滿(mǎn)成功.
分析:在明確探究目的在基礎(chǔ)上,仔細(xì)閱讀所給的信息,猜測(cè)化學(xué)式時(shí)應(yīng)根據(jù)化合物中元素的化合價(jià)代數(shù)和為零的原則;物質(zhì)接觸面積越大反應(yīng)就越充分,用超細(xì)炭粉與氧化銅粉末反應(yīng)是合理的;乙裝置中將試管直立放置的作用是有利于反應(yīng)物受熱,在選擇氧化銅和碳的質(zhì)量比例時(shí)要考慮到氧氣消耗的炭,所以石灰水開(kāi)始變渾濁是不能說(shuō)明氧化銅和碳發(fā)生了反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后要關(guān)閉止水夾,防止進(jìn)入空氣,使灼熱的銅再被氧化.
解答:解:【猜想與假設(shè)】中,因?yàn)殂~有+1和+2兩種化合價(jià),通常情況下,氧的化合價(jià)為-2,碳的化合價(jià)為+4或-4.根據(jù)化合物中元素的化合價(jià)代數(shù)和為零的原則,暗紅色固體的化學(xué)式可能為:Cu2O(Cu4C、Cu2C)
【分析與交流】
(1)物質(zhì)接觸面積越大反應(yīng)就越充分,故答案為:使用顆粒更小的反應(yīng)物,可以增加表面積,有利于反應(yīng)的進(jìn)行.
(2)乙裝置中將試管直立放置更有利于集中加熱,并能利用反應(yīng)放出的熱量,答案為:是有利于集中加熱,獲得持續(xù)高溫.
(3)在選擇氧化銅和碳的質(zhì)量比例時(shí)要考慮到氧氣消耗的炭,不能按反應(yīng)的比例選擇,碳粉要稍多一些,有利于反應(yīng)充分進(jìn)行,答案為:A 反應(yīng)中炭粉會(huì)與試管內(nèi)的氧氣反應(yīng)而部分消耗,故稍過(guò)量的炭粉有利于反應(yīng)的進(jìn)行.
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】
實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要檢查裝置的氣密性,當(dāng)看到澄清的石灰水剛出現(xiàn)渾濁時(shí),可能是炭也氧氣反應(yīng)生成的二氧化碳,故不能判斷碳一氧化銅發(fā)生了反應(yīng),停止加熱后,仍能看到紅熱現(xiàn)象,并沿試管底部自下而上蔓延,這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明該反應(yīng)要放出熱量,反應(yīng)結(jié)束后要關(guān)閉止水夾,防止進(jìn)入空氣,使灼熱的銅再被氧化.
故答案為:不能  放  空氣會(huì)進(jìn)入反應(yīng)的試管中,使生成的依然灼熱的銅重新被氧化.
點(diǎn)評(píng):完成實(shí)驗(yàn)探究題時(shí),要明確探究的目的,根據(jù)所給信息按步驟進(jìn)行分析,認(rèn)真思考反應(yīng)中的現(xiàn)象,不放過(guò)細(xì)節(jié)問(wèn)題.
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物質(zhì)XYZW
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CuSO4
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NaOH
NaOH
溶液;剩余的兩種溶液,各取少量原溶液再滴加
BaCl2〔或Ba(NO32
BaCl2〔或Ba(NO32
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