Question

3．兩位同學(xué)幫助老師整理實驗室時，在標有“單質(zhì)”的藥柜中發(fā)現(xiàn)一瓶失去標簽的黑色粉末A，在標有“氧化物”的藥柜中發(fā)現(xiàn)另一瓶失去標簽的黑色粉末B．
【提出問題】這兩瓶黑色粉末A和B分別是什么物質(zhì)？
【猜想】甲同學(xué)：A是鐵粉，B是二氧化錳．
乙同學(xué)：A是炭粉，B是氧化銅．
【實驗探究】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①取少量A粉末于試管中，加入適量稀硫酸．	黑色粉末不溶解，沒有氣體產(chǎn)生．	A粉末一定不是鐵粉．
②取少量B粉末于試管中，加入適量稀硫酸．	黑色粉末溶解，溶液顯藍色．	B粉末是氧化銅． 反應(yīng)方程式為CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．

【反思與拓展】
（1）乙同學(xué)的猜想正確．
（2）通過學(xué)習(xí)，同學(xué)們知道木炭可以作還原劑把氧化銅中的銅還原出來，小明查閱了大量的資料后，建議用超細炭粉與氧化銅粉末混合進行實驗，他的理由是增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更充分；
同學(xué)們按如圖裝置進行實驗，當(dāng)看到澄清的石灰水剛剛出現(xiàn)渾濁時，不能（填寫“可以”或者“不能”）確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開始反應(yīng)；實驗結(jié)束時，先將導(dǎo)管移出，再熄滅酒精燈的原因是
防止液體倒吸炸裂試管．
（3）為了使氧化銅中的銅完全被還原，對于下列三組氧化銅和炭粉的質(zhì)量比例，你建議選擇A（填寫字母），簡要說明你的理由反應(yīng)中炭粉會與試管內(nèi)的氧氣反應(yīng)而部分消耗，故稍過量的炭粉有利于反應(yīng)的進行．
A.36：3          B.40：3        C.48：3．

Answer 1

分析 【實驗探究】鐵能和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，碳不能和稀硫酸反應(yīng)；
氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，硫酸銅溶液是藍色的；
【反思與拓展】反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速率越快，反應(yīng)越充分；
按如圖裝置進行實驗，當(dāng)看到澄清的石灰水剛剛出現(xiàn)渾濁時，不能確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開始反應(yīng)，這是因為加熱時，試管中的二氧化碳氣體進入澄清石灰水中，能使澄清石灰水變渾濁，炭粉能和試管中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
為了防止液體倒吸炸裂試管，實驗結(jié)束時，應(yīng)該先將導(dǎo)管移出，再熄滅酒精燈；
高溫條件下，氧化銅和碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其質(zhì)量關(guān)系可以判斷相關(guān)方面的問題．

解答 解：【實驗探究】①取少量A粉末于試管中，加入適量稀硫酸，黑色粉末不溶解，沒有氣體產(chǎn)生，A粉末一定不是鐵粉，這是因為如果是鐵粉，則鐵粉由于和稀硫酸反應(yīng)而溶解，并且產(chǎn)生氣泡；
②取少量B粉末于試管中，加入適量稀硫酸，黑色粉末溶解，溶液顯藍色，B粉末是氧化銅，氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，實驗過程如下表所示：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①取少量A粉末于試管中，加入適量稀硫酸．	黑色粉末不溶解，沒有氣體產(chǎn)生．	A粉末一定不是鐵粉．
②取少量B粉末于試管中，加入適量稀硫酸．	黑色粉末溶解，溶液顯藍色．	B粉末是氧化銅． 反應(yīng)方程式為CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．

【反思與拓展】
（2）用超細炭粉與氧化銅粉末混合進行實驗，能夠增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更充分；
按如圖裝置進行實驗，當(dāng)看到澄清的石灰水剛剛出現(xiàn)渾濁時，不能確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開始反應(yīng)，這是因為加熱時，試管中的二氧化碳氣體進入澄清石灰水中，能使澄清石灰水變渾濁，炭粉能和試管中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
實驗結(jié)束時，先將導(dǎo)管移出，再熄滅酒精燈，能夠防止液體倒吸炸裂試管．
故填：增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更充分；不能；防止液體倒吸炸裂試管．
（3）氧化銅和碳在高溫條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式及其質(zhì)量關(guān)系為：
2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，
160    12
由以上質(zhì)量關(guān)系可知，氧化銅和碳恰好完全反應(yīng)時的質(zhì)量比為：160：12=40：3，為了使氧化銅中的銅完全被還原，對于下列三組氧化銅和炭粉的質(zhì)量比例，應(yīng)該選擇36：3，這是因為反應(yīng)中炭粉會與試管內(nèi)的氧氣反應(yīng)而部分消耗，故稍過量的炭粉有利于反應(yīng)的進行．
故填：A；反應(yīng)中炭粉會與試管內(nèi)的氧氣反應(yīng)而部分消耗，故稍過量的炭粉有利于反應(yīng)的進行．

點評 本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì)，解答時要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì)，結(jié)合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論．