Question

【題目】某化學(xué)興趣小組按照課本實(shí)驗(yàn)方法（如圖甲），做木炭與氧化銅反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)很難觀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+2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，它的化學(xué)式為_______。

（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】

（3）小明同學(xué)建議用超細(xì)炭粉與氧化銅粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。原因是______。

（4）對(duì)下列三種氧化銅和碳的質(zhì)量比例，小芳建議選擇______（填選項(xiàng)序號(hào)）的比例。

A. 40：4 B. 40：3 C. 40：2

你認(rèn)為小芳這樣選擇的理由是_______________。

【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)了乙裝置的氣密性后，往試管中加入已干燥的藥品并開始加熱，當(dāng)看到澄清的石灰水剛出現(xiàn)渾濁時(shí)，______（填“能” 或“不能”）確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開始反應(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___________反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。

（6）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____________。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)獲得了圓滿成功。

Answer 1

【答案】 Cu2O 增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更快、更充分 A 反應(yīng)中炭粉會(huì)與試管內(nèi)空氣中的氧氣反應(yīng)而被部分消耗，所以稍過(guò)量的炭粉有利于反應(yīng)進(jìn)行 不能 放熱 空氣會(huì)進(jìn)入試管中，使生成的依然灼熱的銅重新被氧化

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

（1）這種暗紅色固體可能是氧化亞銅，氧化亞銅的化學(xué)式是Cu2O；

（3）小明同學(xué)建議用超細(xì)炭粉與氧化銅粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；原因是增大了反應(yīng)物接觸面積，反應(yīng)更充分；

（4）氧化銅和碳粉反應(yīng)的化學(xué)方程式及其質(zhì)量關(guān)系為：2CuO+C 2Cu+CO2↑，

160 12

氧化銅和碳的質(zhì)量比為：160：12=40：3，反應(yīng)中炭粉會(huì)與試管內(nèi)空氣中的氧氣反應(yīng)而被部分消耗，所以稍過(guò)量的炭粉有利于反應(yīng)進(jìn)行，氧化銅和碳粉的質(zhì)量比例應(yīng)該選擇40：4，故選A；

（5）往試管中加入已干燥的藥品并開始加熱，當(dāng)看到澄清的石灰水剛出現(xiàn)渾濁時(shí)，不能確定氧化銅和碳粉已經(jīng)開始反應(yīng)，這是因?yàn)樯�成的二氧化碳可能是碳和試管中的氧氣反�?yīng)生成的；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)是放熱反應(yīng)；

（6）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)入試管中，使生成的依然灼熱的銅重新被氧化。