Question

18．某興趣小組在做完碳還原氧化銅實驗后，進行了如圖所示的探究：

【猜想】把氧化銅還原成銅的物質(zhì)是：Ⅰ石墨棒；Ⅱ鋁箔．
【實驗】用天平稱量1.5g氧化銅粉末，直接用鋁箔紙包裹．按上述操作步驟實驗，黑色粉末．不變紅，那么猜想Ⅱ不成立．
【結論】石墨棒能使氧化銅還原成銅，該反應的化學方程式為2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
【改進】把石墨棒換成鋁粉，重復上述操作，又獲成功．那么，稱取等量的鋁粉并進行同樣的操作，其目的是對比試驗．改進后的實驗證明，金屬鋁也能將氧化銅中的銅置換出來，該反應的化學方程式為2Al+3CuO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+3Cu．
【拓展】如果使用復印機的“碳粉”代替石墨棒還原氧化銅，效果更好．聯(lián)想在空氣中灼熱的鐵絲不能燃燒，而鐵粉能燃燒，其原因是反應物的接觸面積（或物質(zhì)形狀）影響反應速率．

Answer 1

分析 根據(jù)題干提供的信息進行分析，根據(jù)含有的物質(zhì)推斷具有還原性的物質(zhì)，依據(jù)反應物和生成物以及反應的條件書寫反應的化學方程式；據(jù)此解答．

解答 解：猜想：給出的物質(zhì)中有氧化銅、石墨棒和鋁箔，因此能還原氧化銅的物質(zhì)就從石墨和鋁箔進行猜想；
實驗：氧化銅是黑色的粉末，被還原以后生成的銅粉是紅色的，如果猜想II不成立，則看不到黑色粉末變紅的現(xiàn)象；
結論：石墨的組成元素是碳，碳和氧化銅在高溫的條件下能反應生成銅和二氧化碳，據(jù)此寫出反應的化學方程式：2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
改進實驗：設計實驗要注意控制變量，稱量等質(zhì)量的鋁粉，是采用了控制變量法，改進實驗以后，鋁能把氧化銅的銅置換出來，說明鋁的活動性強于銅，鋁和氧化銅在高溫的條件下能反應生成氧化鋁和銅，據(jù)此寫出反應的化學方程式并配平：2Al+3CuO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+3Cu；
拓展：鐵絲在空氣中不能燃燒而鐵粉能燃燒，說明反應物的接觸面積（或物質(zhì)形狀）影響反應速率（或反應物間的接觸面積大，反應速率）．
故答案為：
鋁箔；不變紅；2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；對比試驗（或控制變量法）；2Al+3CuO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+3Cu；反應物的接觸面積（或物質(zhì)形狀）影響反應速率（或反應物間的接觸面積大，反應速率大）．

點評 本題考查的是實驗設計題，此類題目較難，但是抓住解題的突破口，各個擊破，從而可以順利作答．