Question

某校實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用木炭與氧化銅反應(yīng)，證明木炭具有還原性．實(shí)驗(yàn)裝置圖如下：

請?zhí)顚憣?shí)驗(yàn)報(bào)告．
（1）實(shí)驗(yàn)用品：
儀器：

 

．
藥品：木炭、氧化銅、澄清石灰水
（2）

現(xiàn)象	分析
1
2

（3）結(jié)論
結(jié)論：

 

，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

．
（4）問題和分析
問題：在加熱一段時間后，裝有木炭和氧化銅試管口部，凝聚了少量的水．但是反應(yīng)物中并沒有氫元素，為什么會有水產(chǎn)生呢？我的分析：

 

 

．

Answer 1

分析：本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲C明木炭具有還原性．根據(jù)物質(zhì)具有還原性的定義，要證明木炭具有還原性就必須有現(xiàn)象證明木炭有奪氧的能力．
（1）根據(jù)裝置圖，可寫出各儀器名稱．
（2）結(jié)合化學(xué)反應(yīng)方程式及各物質(zhì)的物理性質(zhì)進(jìn)行現(xiàn)象敘述，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶ΜF(xiàn)象進(jìn)行分析
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論不能答“證明木炭有還原性”，應(yīng)該是通過現(xiàn)象和分析得出的能證明木炭具有還原性的結(jié)論．
書寫化學(xué)方程式必須注意反應(yīng)條件、氣體符號、配平，確保方程式書寫完整．
（4）反應(yīng)體系中的水有兩個可能來源：一是反應(yīng)生成的水，二是反應(yīng)物帶入的水，要從兩方面進(jìn)行分析．

解答：解：（1）考查對常見儀器的辨別和認(rèn)識，用到的儀器有：酒精燈、鐵架臺、試管、帶橡膠塞的導(dǎo)管
（2）加熱的試管內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑，所以現(xiàn)象為：試管內(nèi)黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色．是因?yàn)檠趸�銅失去氧而變成單質(zhì)銅，單質(zhì)銅的顏色為紅色．
盛澄清石灰水的試管內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為CO2+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O，是因?yàn)槟咎康玫搅搜趸�銅中的氧，生成了二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水逐漸變渾濁．
（3）通過上面對現(xiàn)象的分析可知氧化銅失去了氧變?yōu)殂~，碳得到了氧化銅中的氧變?yōu)榱硕�氧化碳，所以可以得出結(jié)論：是碳奪去了氧化銅中的氧．
書寫化學(xué)方程式必須注意反應(yīng)條件、氣體符號、配平，確保方程式書寫完整才能得分．C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑，
（4）反應(yīng)體系中的水有兩個可能來源：一是反應(yīng)生成的水，二是反應(yīng)物帶入的水．
首先分析第一種情況：因?yàn)榉磻?yīng)物是木炭和氧化銅，并沒有氫元素參加化學(xué)反應(yīng)．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在木炭和氧化銅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程中，不可能有水生成．
第二種情況：根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄是在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一段時間試管口才有水凝聚，說明是反應(yīng)前反應(yīng)物受潮或吸收了水，加熱后水分蒸發(fā)出來了，在試管口遇冷凝聚．
故填：（1）酒精燈、鐵架臺、試管、帶橡膠塞的導(dǎo)管
（2）（下表1、2的順序可以互換）

現(xiàn)     象	分     析
1、澄清石灰水由澄清逐漸變渾濁．（或澄清石灰水由澄清逐漸變渾濁，又逐漸變澄清）．	木炭得到了氧化銅中的氧，生成了二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水逐漸變渾濁．
2、試管中（有一部分）黑色粉末逐漸變紅色．	氧化銅失去氧而變成單質(zhì)銅，單質(zhì)銅的顏色為紅色．

（3）木炭是使氧化銅還原為銅的物質(zhì)（或木炭奪去氧化銅里的氧），它具有還原性．
C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑
（4）我的分析：反應(yīng)物是木炭和氧化銅，并沒有氫元素參加化學(xué)反應(yīng)．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在木炭和氧化銅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程中，不可能有水生成．但在加熱一段時間后，試管口部，凝聚了少量的水，說明反應(yīng)物木炭和氧化銅吸收水分，加熱過程中水分蒸發(fā)出來，在試管口部冷凝．

點(diǎn)評：本題是一個綜合性實(shí)驗(yàn)探究題，難度較大．題中有兩個難點(diǎn)，一是對現(xiàn)象的分析，不同于單純的現(xiàn)象分析，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的目的是證明木炭具有還原性，所以在分析的時候要結(jié)合得氧和失氧去分析．二是實(shí)驗(yàn)結(jié)論，實(shí)驗(yàn)結(jié)論不是理論結(jié)論，是通過現(xiàn)象得出的結(jié)論．