Question

【題目】碳還原氧化銅的實驗如右圖所示。寫出該反應的化學方程式____。

（提出問題）碳燃燒時可能生成CO2也可能生成CO，那么碳與氧化銅反應生成的氣體是否也有多種可能？

（作出猜想）猜想①：CO

猜想②：CO2

想③：____________。

（設計方案）實驗裝置如圖（濃硫酸具有吸水作用）。打開K，緩緩通入干燥的氮氣一段時間，關閉K，點燃酒精噴燈和酒精燈，充分反應后，熄滅酒精噴燈和酒精燈，打開K，再通一段時間氮氣。

方案一：從定性觀察角度判斷

（1）實驗時A處的現(xiàn)象是____________。

（2）若猜想①成立，B、D處的現(xiàn)象是_____________（填序號）。

a．B中變渾濁，D處能點燃　　　　　　　　　b．B中變渾濁，D處不能點燃

c．B中無明顯實驗現(xiàn)象，D處能點燃　　　 d．B中無明顯實驗現(xiàn)象，D處不能點燃

方案二：從定量計算角度判斷

取一定量炭粉和4g氧化銅的混合物進行實驗，并測定表格中的四個數(shù)據(jù)：

	反應前的質(zhì)量	反應后的質(zhì)量
A（玻璃管+固體）	m1	m2
B+C（廣口瓶+混合液）	m3	m4

（3）若猜想②成立，則理論上（m4-m3）__（m1-m2）（選填“＜”、“＞”或“=”）。

（4）若猜想③成立且CuO全部轉(zhuǎn)化成Cu，則參加反應的碳的質(zhì)量m的取值范圍是____。

（交流反思）實驗開始前緩緩通入氮氣的目的是____。

Answer 1

【答案】C+2CuO2Cu+CO2↑ CO和CO2 固體由黑色變成紅色 c = 0.3g＜m＜0.6g 排出裝置內(nèi)空氣，防止加熱時發(fā)生危險，防止空氣中成分干擾

【解析】

高溫條件下，氧化銅和碳反應生成銅和二氧化碳，也可能生成銅和一氧化碳；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；一氧化碳和空氣或要求混合達到爆炸極限時遇明火或加熱時會發(fā)生爆炸。

解：高溫條件下，氧化銅和碳反應生成銅和二氧化碳，該反應的化學方程式為：C+2CuO2Cu+CO2↑；

[作出猜想]根據(jù)題意，分析可知猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2；

方案一：（1）實驗時A處的氧化銅和碳反應生成銅和碳的氧化物，黑色固體變紅色；

（2）若猜想①成立，一氧化碳不能和氫氧化鈣反應，B中無明顯實驗現(xiàn)象，一氧化碳燃燒生成二氧化碳，D處能點燃；

方案二：取一定量炭粉和4g氧化銅的混合物進行實驗，并測定表格中的四個數(shù)據(jù)：反應前的質(zhì)量m1m3反應后的質(zhì)量m2m4A（玻璃管+固體）B+C（廣口瓶+混合液）：

（3）若猜想②成立，氧化銅中的氧元素和碳中的碳元素轉(zhuǎn)化成二氧化碳，被澄清石灰水吸收，（m4-m3）是吸收的二氧化碳質(zhì)量，（m1-m2）是氧化銅中碳元素和碳中碳元素的質(zhì)量和，則理論上（m4-m3）=（m1-m2）；

（4）若猜想③成立且CuO全部轉(zhuǎn)化成Cu，設4g氧化銅完全反應生成二氧化碳質(zhì)量為x，完全反應生成一氧化碳質(zhì)量為y，

x=0.3g，

y=0.6g，則參加反應的碳的質(zhì)量m的取值范圍是 0.3g＜m＜0.6g。

[交流反思]實驗開始前緩緩通入氮氣的目的是排出裝置內(nèi)空氣，防止加熱時發(fā)生危險，防止空氣中成分干擾。