Question

【題目】某化學(xué)課外興趣小組成員甲、乙、丙三位同學(xué)在學(xué)習(xí)了木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)后，提出如下問題：“木炭與氧化銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體一定全部為二氧化碳嗎？”請(qǐng)你和他們一起對(duì)產(chǎn)物中氣體的成分進(jìn)行研究，并回答有關(guān)問題。

（作出猜想）甲同學(xué)認(rèn)為：反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部為二氧化碳。

乙同學(xué)認(rèn)為：反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部為一氧化碳。

丙同學(xué)認(rèn)為：_____。

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）根據(jù)各自的猜想，他們共同設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)（如圖示），他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中進(jìn)行了規(guī)范操作和細(xì)致的觀察。

（現(xiàn)象與結(jié)論）（提示：CO會(huì)使新鮮雞血變色）觀察到A中_____；

如果甲同學(xué)猜想正確，裝置B、C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____；

如果乙同學(xué)猜想正確，裝置B、C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____；

如果丙同學(xué)猜想正確，裝置B、C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____。

（反思與評(píng)價(jià)）（1）此實(shí)驗(yàn)裝置有不足之處：_____，請(qǐng)你對(duì)該裝置進(jìn)行改進(jìn)，具體措施是_____。

（2）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)及學(xué)習(xí)的木炭與CuO、Fe2O3的反應(yīng)，請(qǐng)你歸納出單質(zhì)碳的一項(xiàng)重要用途是_____，并寫出木炭與氧化鐵充分反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____。

Answer 1

【答案】氣體是二氧化碳和一氧化碳 黑色固體變紅色； B中澄清石灰水變渾濁，C中新鮮雞血不變色； B中出現(xiàn)氣泡，C中新鮮雞血變色； B中澄清石灰水變渾濁，出現(xiàn)氣泡，C中新鮮雞血變色 沒有處理尾氣； 在C裝置后點(diǎn)燃或收集尾氣 冶煉金屬； 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑

【解析】

[作出猜想]

甲同學(xué)認(rèn)為：反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部為二氧化碳。

乙同學(xué)認(rèn)為：反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部為一氧化碳。

丙同學(xué)認(rèn)為：氣體是二氧化碳和一氧化碳。

故填：氣體是二氧化碳和一氧化碳。

[現(xiàn)象與結(jié)論]

觀察到A中黑色固體變紅色，是因?yàn)檠趸�銅和碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳；

如果甲同學(xué)猜想正確，裝置B、C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是B中澄清石灰水變渾濁，C中新鮮雞血不變色；

如果乙同學(xué)猜想正確，裝置B、C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是B中出現(xiàn)氣泡，C中新鮮雞血變色；

如果丙同學(xué)猜想正確，裝置B、C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是B中澄清石灰水變渾濁，出現(xiàn)氣泡，C中新鮮雞血變色。

故填：黑色固體變紅色；B中澄清石灰水變渾濁，C中新鮮雞血不變色；B中出現(xiàn)氣泡，C中新鮮雞血變色；B中澄清石灰水變渾濁，出現(xiàn)氣泡，C中新鮮雞血變色。

[反思與評(píng)價(jià)]

（1）此實(shí)驗(yàn)裝置不足之處：沒有處理尾氣，改進(jìn)措施是在C裝置后點(diǎn)燃或收集尾氣。

故填：沒有處理尾氣；在C裝置后點(diǎn)燃或收集尾氣。

（2）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)及學(xué)習(xí)的木炭與CuO、Fe2O3的反應(yīng)，單質(zhì)碳的一項(xiàng)重要用途是冶煉金屬；

木炭與氧化鐵在高溫條件下充分反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑。

故填：冶煉金屬；2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑。